UFSC 2025 — questão 26 de Física

Gabarito 42Energia — escalada de velocidade: trabalho do peso, potência média, velocidade média e força médiaVestibular · Prova 2 · caderno amarelo (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 26 de Física do UFSC 2025

Enunciado em texto

Na disputa da escalada esportiva de velocidade feminina nos Jogos Olímpicos de Paris, a polonesa Aleksandra Miroslaw, cuja massa é 48,0 kg, ganhou a medalha de ouro escalando uma parede de 15,0 m em 6,10 s. Ela superou a chinesa Lijuan Deng, medalhista de prata, que completou a escalada em 6,18 s. A imagem abaixo captura um instante em que Aleksandra completou a prova, mas Lijuan ainda não.

[Foto: duas atletas no alto de uma parede de escalada; o placar de Miroslaw marca 6.10, e o de Deng, ainda correndo, marca 6.1.]

Disponível em: https://english.news.cn/20240808/2def128edda24f34b3cc859200d99149/c.html.

Com base no exposto acima, é correto afirmar que:

(01) a força média vertical que Aleksandra exerce nos suportes durante toda a escalada é de 150,0 N.

(02) a potência mecânica média desenvolvida por Aleksandra é de aproximadamente 1180,0 W.

(04) o trabalho realizado pela força peso que atua sobre Aleksandra é de 480,0 J.

(08) a velocidade média da escalada de Aleksandra é de aproximadamente 2,46 m/s.

(16) durante a escalada, a energia cinética de Aleksandra se conservou.

(32) Aleksandra completou a escalada 8×10−28 \times 10^{-2} s antes de Lijuan.

(Enunciado e figura: 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: calcular trabalho, potência e velocidade média de uma subida de 15,0 m em 6,10 s.

Passo 1 — a energia para subir. O ganho de energia potencial é

mgh=48,0⋅10⋅15,0mgh = 48{,}0 \cdot 10 \cdot 15{,}0

mgh=7 200 Jmgh = 7\,200\ \text{J}

(01) Falsa. Partindo do repouso e terminando praticamente parada na vertical, a variação da quantidade de movimento vertical é quase nula; pelo teorema do impulso, a força média que os apoios fazem nela (igual, em módulo, à que ela faz neles) equilibra, em média, o peso: cerca de 480 N, não 150 N.

(02) Verdadeira.

Pm=7 2006,10≈1 180 WP_m = \frac{7\,200}{6{,}10} \approx 1\,180\ \text{W}

(04) Falsa. O peso aponta para baixo e ela sobe: o trabalho do peso é negativo e vale −mgh=−7 200-mgh = -7\,200 J. (480 N é o valor do peso, não um trabalho.)

(08) Verdadeira.

vm=15,06,10≈2,46 m/sv_m = \frac{15{,}0}{6{,}10} \approx 2{,}46\ \text{m/s}

(16) Falsa. Ela parte do repouso, acelera e desacelera ao longo da parede: a velocidade varia, e a energia cinética também.

(32) Verdadeira.

6,18−6,10=0,08 s6{,}18 - 6{,}10 = 0{,}08\ \text{s}

0,08 s=8×10−2 s0{,}08\ \text{s} = 8 \times 10^{-2}\ \text{s}

⚠️ A armadilha: a (04), esquecer o sinal. Na subida, o peso é contrário ao deslocamento: trabalho negativo.

A ideia em uma frase: subir h exige pelo menos mgh de energia; potência média é essa energia dividida pelo tempo, e o trabalho do peso na subida é −mgh.

Resposta: soma 42 (02 + 08 + 32).

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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