UNIFIMES 2026 (Trindade, 2º semestre) — questão 36 de Física

Gabarito DDinâmica — força elástica da lona de uma cama elástica ao longo do contatoVestibular de Medicina · 2º semestre · câmpus Trindade · Prova II (objetiva)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do UNIFIMES 2026 (Trindade, 2º semestre)

Enunciado em texto

Uma bola de boliche repousa sobre a lona de uma cama elástica, conforme representado na figura. Como referência, uma linha horizontal tracejada está desenhada passando pelo centro da bola em repouso. Nessa condição de equilíbrio, uma força elástica da lona, F⃗el\vec{F}_{el}, atua sobre a bola, igualando-se, em módulo, ao peso da bola, P⃗\vec{P}.

[Figura: seis quadros lado a lado de uma cama elástica, com uma linha tracejada horizontal passando pelo centro da bola em repouso. 1º quadro, “Bola em repouso”: a lona afundada, com a bola no fundo; setas F⃗el\vec{F}_{el} (para cima) e P⃗bola\vec{P}_{\text{bola}} (para baixo). t1t_1: lona plana, a bola acabando de tocá-la, vinda de cima. t2t_2: lona um pouco afundada, a bola descendo. t3t_3: lona com afundamento máximo (“máx”), bola abaixo da linha tracejada. t4t_4: lona um pouco afundada, a bola subindo. t5t_5: lona plana, bola prestes a deixá-la.]

Uma pessoa eleva essa bola a uma altura acima da lona da cama elástica e a abandona a partir do repouso. A interação da bola com a lona, após ser abandonada pela pessoa, é registrada nos instantes t1t_1, t2t_2, t3t_3, t4t_4 e t5t_5, também representados na figura. No instante t1t_1, a bola começa a tocar a lona e, no instante t5t_5, a bola está na iminência de abandonar a lona. Considerando o sentido positivo na vertical para cima, o gráfico que representa a intensidade de F⃗el\vec{F}_{el} durante os instantes de t1t_1 a t5t_5 corresponde a:

(A) [Gráfico: FelF_{el} × tempo, de t1t_1 a t5t_5; começa em PbolaP_{\text{bola}}, cai suavemente até zero em t3t_3 e volta a PbolaP_{\text{bola}} em t5t_5.]

(B) [Gráfico: FelF_{el} × tempo; começa num valor acima de PbolaP_{\text{bola}}, cai até zero em t3t_3 (passando por PbolaP_{\text{bola}} entre t2t_2 e t3t_3) e volta ao valor inicial em t5t_5.]

(C) [Gráfico: FelF_{el} × tempo; começa um pouco acima de PbolaP_{\text{bola}}, passa por PbolaP_{\text{bola}} em t2t_2, cai a zero em t3t_3, volta a PbolaP_{\text{bola}} em t4t_4 e termina um pouco acima dele em t5t_5.]

(D) [Gráfico: FelF_{el} × tempo; começa em zero em t1t_1, cresce passando por PbolaP_{\text{bola}} perto de t2t_2, atinge um máximo bem acima de PbolaP_{\text{bola}} em t3t_3, volta a passar por PbolaP_{\text{bola}} perto de t4t_4 e chega a zero em t5t_5.]

(E) [Gráfico: FelF_{el} × tempo; começa em PbolaP_{\text{bola}} em t1t_1, sobe até um máximo em t3t_3 e volta a PbolaP_{\text{bola}} em t5t_5.]

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2026 (2º 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: como varia a força da lona sobre a bola enquanto as duas estão em contato.

Passo 1 — a força elástica depende da deformação. A lona funciona como uma mola: quanto mais afundada, maior a força que faz para cima. Sem deformação, sem força.

Passo 2 — os instantes-chave. Em t1t_1 a bola só começa a tocar a lona, ainda plana: Fel=0F_{el} = 0. Em t3t_3 o afundamento é máximo: FelF_{el} é máxima. Em t5t_5 a lona volta a ficar plana: Fel=0F_{el} = 0 de novo. Isso já descarta A, B, C e E, que não começam e terminam em zero.

Passo 3 — o máximo passa do peso. Quando a bola passa pela posição de equilíbrio (a linha tracejada), Fel=PF_{el} = P. Mas ela chega lá ainda descendo, com velocidade, e continua afundando a lona; abaixo da linha, Fel>PF_{el} > P e a resultante para cima a freia. No ponto mais baixo (t3t_3) a força é bem maior que o peso. É o gráfico D.

⚠️ A armadilha: confundir “força elástica” com “resultante” e achar que a força começa igual ao peso (alternativa E) ou que zera no ponto mais baixo (A, B, C). No ponto mais baixo a velocidade é zero, mas a deformação, e com ela a força elástica, é máxima.

A ideia em uma frase: a força da lona acompanha o afundamento: zero quando a lona está plana, máxima no ponto mais baixo, onde supera o peso para frear e devolver a bola.

Resposta: alternativa D (de zero até um máximo acima do peso em t₃ e de volta a zero).

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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