UNIFIMES 2024 (Mineiros, 1º semestre) — questão 37 de Física

Gabarito EEnergia — trabalho de força variável pela área do gráfico F × xVestibular de Medicina · 1º semestre · câmpus Mineiros · Prova II (objetiva)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do UNIFIMES 2024 (Mineiros, 1º semestre)

Enunciado em texto

O remo é um esporte que combina força, resistência e coordenação perfeita. O gráfico representa a intensidade da força que um remador aplica sobre os remos em função do deslocamento dos remos em uma única remada.

[Gráfico: F (N) no eixo vertical, x (m) no horizontal. A linha vermelha sobe em reta de F = 0 em x = 0 até o pico F = 1000 N (marcado com linha tracejada até o eixo) num ponto intermediário de x, e depois desce em reta até F = 0 em x = 1,5 m. Forma um triângulo.]

Considerando que a força que o remador aplica sobre os remos é sempre paralela ao deslocamento dos remos, o trabalho realizado pela força F durante o movimento representado pelo gráfico é igual a

(A) 1 000 J.

(B) 1 750 J.

(C) 1 500 J.

(D) 3 000 J.

(E) 750 J.

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2024 (1º semestre), câmpus Mineiros — UNIFIMES/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário de Mineiros (UNIFIMES) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o trabalho de uma força que varia ao longo do deslocamento.

Passo 1 — por que usar a área. Com a força paralela ao deslocamento, o trabalho num pedacinho é F⋅ΔxF \cdot \Delta x. Somando todos os pedacinhos, o trabalho total é a área sob o gráfico F × x.

Passo 2 — área do triângulo. Base 1,5 m e altura 1 000 N (a posição do pico não importa para a área):

τ=1,5⋅10002=750 J\tau = \frac{1{,}5 \cdot 1000}{2} = 750\ \text{J}

⚠️ A armadilha: multiplicar a força máxima pelo deslocamento total, 1 000 × 1,5 = 1 500 J (alternativa C), como se a força fosse constante no pico. A força cresce e diminui; a área do triângulo é metade disso.

A ideia em uma frase: no gráfico força × deslocamento, o trabalho é a área sob a curva.

Resposta: alternativa E (750 J).

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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