UFPR 2027 — questão 29 de Física

Gabarito CDinâmica — 2ª lei de Newton com a aceleração tirada da inclinação do gráfico v × tProcesso Seletivo 2027 · Fase única · Prova objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 29 de Física do UFPR 2027

Enunciado em texto

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por gg. Onde for necessário, use g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2 para o módulo da aceleração gravitacional.

O texto a seguir é referência para as questões 28 e 29.

Um objeto de massa mm está se movendo sobre uma linha reta em movimento retilíneo uniformemente variável. A velocidade vv do objeto, em função do tempo tt, está representada graficamente abaixo. Sabe-se que a massa do objeto é constante e vale m=0,5m = 0{,}5 kg.

[Gráfico: velocidade v (m/s) no eixo vertical, com marcas em 4, 8, 12, 16 e 20; tempo t (s) no eixo horizontal, com marcas em 2, 4, 6, 8 e 10. Uma reta parte da origem e chega a v = 20 m/s em t = 10 s; linhas pontilhadas marcam v = 4 m/s em t = 2 s, v = 12 m/s em t = 6 s e v = 20 m/s em t = 10 s.]

Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da intensidade FF da força resultante sobre o objeto no instante t=4t = 4 s.

A) 4 N

B) 2 N

C) 1 N

D) 0,5 N

(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2027, prova objetiva — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).

Resolução comentada

O que a questão pede: a força resultante em t=4t = 4 s.

A ideia: pela 2ª lei de Newton, F=m aF = m\,a. A aceleração é a inclinação do gráfico v×tv \times t. Como o gráfico é uma reta (MRUV), a aceleração é a mesma em qualquer instante, inclusive em 4 s.

Passo 1 — a aceleração. a=ΔvΔt=20−010−0=2 m/s2a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{20 - 0}{10 - 0} = 2\ \text{m/s}^2

Passo 2 — a força resultante. F=m a=0,5⋅2=1 NF = m\,a = 0{,}5 \cdot 2 = 1\ \text{N}

⚠️ A armadilha: usar a velocidade no instante pedido (v=8v = 8 m/s em t=4t = 4 s) no lugar da aceleração. A força depende de como a velocidade muda, não de quanto ela vale.

A ideia em uma frase: força resultante = massa × inclinação do gráfico v × t: 0,5 × 2 = 1 N.

Resposta: alternativa C (1 N).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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