UFRGS 2015 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Dois blocos, 1 e 2, são arranjados de duas maneiras distintas e empurrados sobre uma superfície sem atrito, por uma mesma força horizontal F. As situações estão representadas nas figuras I e II abaixo.
[Figura: em I, a força F, horizontal para a direita, empurra o bloco 1 (pequeno), que encosta no bloco 2 (grande), à sua direita. Em II, a força F empurra o bloco 2 (grande), que encosta no bloco 1 (pequeno), à sua direita.]
Considerando que a massa do bloco 1 é e que a massa do bloco 2 é , a opção que indica corretamente a intensidade da força que atua entre os blocos, nas situações I e II, é, respectivamente,
(A) F/4 e F/4.
(B) F/4 e 3F/4.
(C) F/2 e F/2.
(D) 3F/4 e F/4.
(E) F e F.
(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 força de contato entre os blocos em cada arranjo.
Passo 1 — a aceleração é a mesma nos dois casos. Os blocos andam juntos, e a única força horizontal externa é F:
Passo 2 — situação I. F empurra o bloco 1, e o bloco 1 empurra o 2. A única força horizontal no bloco 2 é a de contato, e ela tem de acelerar a massa :
Passo 3 — situação II. Agora F empurra o bloco 2, e é o bloco 1 (o leve) que vai na frente, empurrado só pela força de contato:
Conferindo: a força de contato é a que acelera o bloco da frente. Bloco pesado na frente pede força grande; bloco leve na frente pede força pequena.
⚠️ A armadilha: trocar a ordem, achando que a força de contato é a que “sobra” para o bloco empurrado diretamente. Isso leva a F/4 e 3F/4, a alternativa B. E não é F: parte de F é usada para acelerar o próprio bloco de trás (alternativa E).
A ideia em uma frase: a força entre os blocos é a massa do bloco da frente vezes a aceleração do conjunto.
Resposta: alternativa D (3F/4 e F/4).
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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