UFRGS 2019 — questão 2 de Física

Gabarito CDinâmica — segunda lei de Newton com força inclinadaConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 2 de Física do UFRGS 2019

Enunciado em texto

Na figura abaixo, duas forças de intensidade FA=20F_A = 20 N e FB=50F_B = 50 N são aplicadas, respectivamente, a dois blocos A e B, de mesma massa m, que se encontram sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força FBF_B forma um ângulo θ com a horizontal, sendo sen θ=0,6\text{sen}\,\theta = 0{,}6 e cos⁡θ=0,8\cos\theta = 0{,}8.

[Figura: dois blocos, A e B, sobre um piso horizontal. A força FAF_A empurra o bloco A horizontalmente, para a direita. A força FBF_B empurra o bloco B para a direita e para baixo, formando o ângulo θ com a horizontal (linha tracejada).]

A razão aB/aAa_B/a_A entre os módulos das acelerações aBa_B e aAa_A, adquiridas pelos respectivos blocos B e A, é igual a

(A) 0,25.

(B) 1.

(C) 2.

(D) 2,5.

(E) 4.

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2019, 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: quantas vezes a aceleração de B é maior que a de A.

Passo 1 — bloco A. A força é horizontal, toda ela acelera o bloco:

aA=FAm=20ma_A = \frac{F_A}{m} = \frac{20}{m}

Passo 2 — bloco B. Os blocos se movem na horizontal, então só a componente horizontal de FBF_B acelera o bloco. Com o ângulo medido a partir da horizontal, essa componente é FBcos⁡θF_B\cos\theta:

Fx=50×0,8=40 NF_x = 50 \times 0{,}8 = 40\ \text{N}

A componente vertical (50 × 0,6 = 30 N, para baixo) só aperta o bloco contra o chão: aumenta a normal, mas, como não há atrito, não muda o movimento.

aB=40ma_B = \frac{40}{m}

Passo 3 — a razão. A massa é a mesma e se cancela:

aBaA=40/m20/m=2\frac{a_B}{a_A} = \frac{40/m}{20/m} = 2

⚠️ A armadilha: usar a força inteira de 50 N no bloco B: 50/20 = 2,5, a alternativa D. Só a parte da força na direção do movimento acelera o bloco.

A ideia em uma frase: uma força inclinada acelera o corpo apenas com a componente na direção do movimento; a outra componente mexe só na normal.

Resposta: alternativa C (2).

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.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do UFRGS 2019

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do UFRGS 2019 →

Mais questões de Dinâmica, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →