Unimes 2024 — questão 37 de Física
Enunciado em texto
Um projétil de massa 15 g foi disparado por uma arma de fogo na direção vertical e para cima com energia cinética inicial de 2 700 J. Durante toda a subida, 2 475 J da energia do projétil foi dissipada pela ação da resistência do ar. Considerando que a aceleração da gravidade seja 10 e tendo como referência o ponto em que o projétil foi disparado, a altura máxima atingida por esse projétil foi
(A) 1 500 m.
(B) 1 650 m.
(C) 880 m.
(D) 1 225 m.
(E) 475 m.
(Enunciado: Vestibular Unimes 2024, Medicina, Prova II — Unimes/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Metropolitana de Santos (Unimes) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a que altura o projétil chega, sabendo quanto de energia o ar “roubou” na subida.
Passo 1 — o balanço de energia. No ponto mais alto, a velocidade é zero: a energia cinética acabou. Parte dela foi dissipada pelo ar; o resto virou energia potencial gravitacional:
Passo 2 — a altura. Com a massa em quilogramas, 15 g = 0,015 kg:
Conferindo: sem o ar, os 2 700 J inteiros virariam energia potencial e a altura seria 2 700/0,15 = 18 000 m. Com mais de 90% da energia dissipada, a altura real é bem menor.
⚠️ A armadilha: usar a massa em gramas (15 em vez de 0,015), o que dá h = 1,5 m, ou ignorar o ar e achar 18 000 m. Nenhum desses valores está nas alternativas: quando a conta sai longe de todas, confira as unidades e se alguma informação ficou de fora.
A ideia em uma frase: energia cinética inicial = energia dissipada + energia potencial no topo.
Resposta: alternativa A (1 500 m).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.