UFRGS 2025 — questão 17 de Física

Enunciado em texto

Um estudante de peso P, interessado em verificar a segunda Lei de Newton, coloca uma balança calibrada em newtons no chão de um elevador, que está inicialmente parado. Ele se posiciona sobre a balança e aciona o elevador para subir.

A figura abaixo representa a situação descrita.

[Figura: a cabine de um elevador, pendurada por um cabo, com uma pessoa em pé sobre uma balança apoiada no piso.]

No movimento ascendente do elevador, o estudante constata que:

– no intervalo de tempo $0 \le t \le t_1$, o elevador sobe com aceleração constante de módulo $a < g$, onde g é o módulo da aceleração da gravidade, e a balança indica um valor $F_1$;

– no intervalo de tempo $t_1 < t < t_2$, o elevador sobe com movimento uniforme, e a balança indica um valor $F_2$;

– no intervalo de tempo $t_2 \le t \le t_3$, o elevador continua subindo, freando até parar, com uma aceleração constante de módulo a, e a balança indica um valor $F_3$;

– para $t > t_3$, o elevador está parado.

Qual dos gráficos abaixo melhor representa os valores de $F_1$, $F_2$ e $F_3$ em função do tempo t, comparativamente ao peso P do estudante?

(A) [Gráfico F (N) × t (s), com o nível P marcado por linha tracejada: $F_1$ acima de P (de 0 a $t_1$), $F_2$ igual a P (de $t_1$ a $t_2$), $F_3$ acima de P (de $t_2$ a $t_3$).]

(B) [Gráfico F (N) × t (s): $F_1$ acima de P, $F_2$ igual a P, $F_3$ abaixo de P.]

(C) [Gráfico F (N) × t (s): $F_1$, $F_2$ e $F_3$ todos iguais a P, numa única linha horizontal de 0 a $t_3$.]

(D) [Gráfico F (N) × t (s): $F_1$ abaixo de P, $F_2$ igual a P, $F_3$ acima de P.]

(E) [Gráfico F (N) × t (s): $F_1$ abaixo de P, $F_2$ igual a P, $F_3$ abaixo de P.]

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2025, 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).