UNIFIMES 2026 (Trindade, 1º semestre) — questão 36 de Física

Gabarito CCinemática — movimento circular: formiga andando contra a rotação do discoVestibular de Medicina · 1º semestre · câmpus Trindade · Prova II (objetiva)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do UNIFIMES 2026 (Trindade, 1º semestre)

Enunciado em texto

Um observador vê uma formiga andando sobre um disco de vinil que está girando sobre uma vitrola, conforme a figura. A formiga caminha sobre o disco em um percurso circular concêntrico ao disco e no sentido contrário à rotação do disco na vitrola. Na figura também estão destacadas cinco faixas musicais do disco, bem como as distâncias radiais que delimitam essas faixas.

[Figura: disco de vinil preto com rótulo central; uma seta curva indica a “Direção de rotação do disco” e, sobre o disco, uma formiga com uma pequena seta no sentido contrário. Circunferências concêntricas delimitam cinco faixas, numeradas de fora para dentro: Faixa 1 (a mais externa) até Faixa 5 (a mais interna, junto ao rótulo). As distâncias ao centro que delimitam as faixas são 4,5 cm; 7,5 cm; 10,0 cm; 12,0 cm; 13,5 cm e 15,0 cm (borda do disco). Assim: Faixa 5 de 4,5 cm a 7,5 cm; Faixa 4 de 7,5 cm a 10,0 cm; Faixa 3 de 10,0 cm a 12,0 cm; Faixa 2 de 12,0 cm a 13,5 cm; Faixa 1 de 13,5 cm a 15,0 cm.]

Considere que a formiga consegue andar com velocidade máxima de 0,21 m/s, em relação à superfície do disco, e que o disco gira com velocidade angular de 3,0 rad/s, em relação ao eixo da vitrola. A faixa musical mais externa sobre a qual a formiga pode andar de forma que pareça estar parada em relação ao observador é a

(A) faixa 3.

(B) faixa 4.

(C) faixa 5.

(D) faixa 2.

(E) faixa 1.

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2026 (1º semestre), câmpus Trindade — 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 maior raio em que a formiga, andando contra a rotação, consegue ficar parada para quem olha de fora.

Passo 1 — a condição para “parecer parada”. Para o observador, a velocidade da formiga é a do ponto do disco onde ela está menos a velocidade dela em relação ao disco (os sentidos são opostos). Para ficar parada, as duas têm de ser iguais:

vformiga=ωRv_{\text{formiga}} = \omega R

Passo 2 — o raio máximo. A formiga anda no máximo a 0,21 m/s, e o ponto do disco anda tanto mais rápido quanto mais longe do centro. O maior raio possível é:

Rmax=0,213,0=0,07 m=7,0 cmR_{\text{max}} = \frac{0{,}21}{3{,}0} = 0{,}07\ \text{m} = 7{,}0\ \text{cm}

Passo 3 — que faixa é essa. O raio de 7,0 cm fica entre 4,5 cm e 7,5 cm, a faixa 5. A faixa 4 já começa em 7,5 cm, onde o disco anda a 3,0⋅0,075=0,2253{,}0 \cdot 0{,}075 = 0{,}225 m/s, mais do que a formiga consegue.

⚠️ A armadilha: esquecer de converter 0,07 m em 7 cm e procurar “0,07” entre as distâncias, ou ler a numeração das faixas ao contrário (achando que a faixa 1 é a de dentro) e marcar a faixa 1 (alternativa E).

A ideia em uma frase: a formiga parece parada quando anda, em sentido contrário, com a mesma velocidade ωR\omega R do ponto do disco onde está.

Resposta: alternativa C (faixa 5).

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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