UFSC 2025 — questão 22 de Física

Enunciado em texto
O arremesso de martelo é uma modalidade de atletismo que tem origem nas antigas Escócia e Irlanda e que foi introduzida nos Jogos Olímpicos modernos em 1900, somente para homens. Para as mulheres, ele foi incluído nos Jogos Olímpicos de Sydney em 2000. A competição envolve o lançamento de um martelo, composto por uma bola de metal presa a um cabo com um punho (manopla). O atleta inicialmente gira o martelo em torno da cabeça e depois em torno do corpo, em movimento circular, antes de soltá-lo, utilizando técnica e força para alcançar a maior distância possível. Para as mulheres, o martelo apresenta a seguinte ficha técnica: a bola de metal tem 4 kg de massa e o cabo com a esfera tem 1,20 m de comprimento.
Com base no exposto, é correto afirmar que:
(01) após o lançamento do martelo, quando ele atingir o ponto mais alto de sua trajetória, a sua velocidade vertical será nula.
(02) a energia cinética associada ao componente horizontal da velocidade de lançamento é transformada em energia potencial gravitacional.
(04) após o lançamento, a quantidade de movimento do martelo se mantém constante durante toda a trajetória.
(08) com um ângulo de lançamento de com a horizontal, o alcance do martelo (à mesma altura de lançamento) será de 90 metros para uma velocidade de lançamento de 30 m/s.
(16) para o martelo ser lançado com uma velocidade de 30 m/s por uma atleta cujos braços têm 60 cm de comprimento, o conjunto entre bola, cabo e manopla deve ser girado com uma velocidade angular de aproximadamente 16,67 rad/s.
(Enunciado: Vestibular UFSC 2025 — 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: tratar o voo do martelo como lançamento oblíquo e o giro antes da soltura como movimento circular.
(01) Verdadeira. No lançamento oblíquo (sem resistência do ar), a componente vertical diminui na subida e se anula no ponto mais alto; ali só resta a componente horizontal.
(02) Falsa. A componente horizontal da velocidade é constante (não há força horizontal). Quem se transforma em energia potencial na subida é a parte da energia cinética ligada à componente vertical.
(04) Falsa. Depois da soltura, o peso continua agindo: ele muda a componente vertical da velocidade, e com ela a quantidade de movimento . Só a componente horizontal de se conserva.
(08) Verdadeira. O alcance (mesma altura de partida e chegada) é
(16) Verdadeira. No momento da soltura, a bola gira num círculo de raio igual a braço + cabo com a esfera:
Com (formulário da prova):
⚠️ A armadilha: na (16), usar só o cabo (1,20 m) como raio; daria 25 rad/s. O centro do giro é o corpo da atleta, e os braços também fazem parte do raio.
A ideia em uma frase: no lançamento oblíquo, a velocidade horizontal é constante e a vertical se anula no topo; no giro, v = ωR com R medido a partir do eixo do corpo.
Resposta: soma 25 (01 + 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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