UFSC 2024 — questão 23 de Física

Gabarito 26Dinâmica — ação e reação, força normal, trabalho do peso e pressãoVestibular · Prova 2 · caderno amarelo (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do UFSC 2024

Enunciado em texto

A imagem abaixo foi retirada da obra O ano em que meus pais saíram de férias, quando o personagem Mauro caminha em um corredor horizontal carregando uma bola e uma mala.

[Figura: foto de um menino andando por um corredor, segurando uma mala numa das mãos e uma bola junto ao corpo. Setas indicam: “Peso da mala (p⃗ma\vec{p}_{ma})”, “Peso da bola (p⃗b\vec{p}_{b})” e “Peso de Mauro – contando roupas e calçados (p⃗M\vec{p}_{M})”.]

Considerando que Mauro não movimentou a mala e a bola verticalmente na sua caminhada pelo corredor, é correto afirmar que:

(01) o peso da mala e a força que Mauro aplica para segurá-la formam um par de ação e reação.

(02) a força normal do solo sobre Mauro é, numericamente, igual à soma pma+pb+pMp_{ma} + p_b + p_M.

(04) independentemente da trajetória que Mauro utilizou em sua caminhada pelo corredor, o espaço percorrido e o seu deslocamento têm o mesmo valor.

(08) o trabalho do peso da mala no deslocamento de Mauro pelo corredor é nulo.

(16) a pressão exercida por Mauro sobre o solo é maior quando apenas um pé dele toca o chão.

(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2024 — UFSC/COPERVE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre as forças em Mauro, na mala e na bola, e sobre trabalho e pressão.

(01) Falsa. As duas forças atuam no mesmo corpo (a mala) e se equilibram; par de ação e reação atua em corpos diferentes. A reação ao peso da mala é a força com que a mala atrai a Terra; a reação à força da mão sobre a mala é a força da mala sobre a mão.

(02) Verdadeira. Sem movimento vertical, o conjunto Mauro + mala + bola está em equilíbrio na vertical: o solo tem de sustentar os três pesos.

N=pma+pb+pMN = p_{ma} + p_b + p_M

(04) Falsa. Espaço percorrido (distância medida ao longo do caminho) e deslocamento (segmento do ponto inicial ao final) só coincidem numa trajetória retilínea sem volta. Se Mauro fizer curvas ou voltar, a distância fica maior que o deslocamento.

(08) Verdadeira. O peso é vertical e o deslocamento da mala é horizontal: o ângulo entre eles é 90° e τ=Fdcos⁡90∘=0\tau = Fd\cos 90^{\circ} = 0 (formulário da prova).

(16) Verdadeira. A força sobre o solo é a mesma, mas a área de contato cai pela metade; como p=F/Ap = F/A (formulário da prova), a pressão aumenta.

⚠️ A armadilha: a (01). Forças iguais e opostas no mesmo corpo são equilíbrio, não ação e reação.

A ideia em uma frase: ação e reação agem em corpos diferentes; força perpendicular ao deslocamento não realiza trabalho; e menos área de apoio significa mais pressão.

Resposta: soma 26 (02 + 08 + 16).

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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