UFRGS 2015 — questão 5 de Física
Enunciado em texto
Um bloco de massa 1 kg move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a 3 m/s, sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de uma força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo.
A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em m/s, de
[Gráfico: (N) no eixo vertical, de 0 a 6, e (s) no horizontal, de 0 a 3. A força vale 4 N de t = 0 a t = 1 s (com uma linha tracejada horizontal em 4 N continuando para a direita) e depois cai em linha reta até 0 em t = 2 s, ficando nula daí em diante.]
(A) -6.
(B) 1.
(C) 5.
(D) 7.
(E) 9.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2015, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade do bloco depois que a força para de agir.
Passo 1 — o impulso é a área sob o gráfico F × t. A área tem duas partes: um retângulo de 0 a 1 s e um triângulo de 1 s a 2 s.
Passo 2 — teorema do impulso. O impulso da resultante é igual à variação da quantidade de movimento. Sem atrito, a força do gráfico é a resultante na horizontal, e ela tem o mesmo sentido do movimento:
⚠️ A armadilha: contar só o retângulo (I = 4 N·s), o que dá v = 7 m/s, a alternativa D. A linha tracejada em 4 N é só uma guia de leitura: depois de 1 s a força diminui, mas ainda age até 2 s.
A ideia em uma frase: a área do gráfico F × t é o impulso, e o impulso é a variação de mv.
Resposta: alternativa E (9 m/s).
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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