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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 99 (CFS 2) da EEAR 2010

CFS 2 · Física: Gráficos do movimento

– A partir da análise dos dados de um objeto em movimento retilíneo, obteve-se o gráfico a seguir, que relaciona o módulo da velocidade com o tempo. Baseado nesse gráfico, assinale a alternativa que apresenta a afirmação correta.

Gráfico do módulo da velocidade v em função do tempo t, com perfil em formato de trapézio dividido em três regiões consecutivas delimitadas por linhas tracejadas verticais: região a (reta inclinada ascendente partindo da origem), região b (reta horizontal paralela ao eixo do tempo) e região c (reta inclinada descendente até o eixo do tempo).

  1. A
    Somente nas regiões “a” e “c” o corpo sofre a ação de uma força resultante diferente de zero.
  2. B
    Somente na região “b” o corpo sofre ação de uma força resultante diferente de zero.
  3. C
    Em todas as regiões com certeza o corpo sofre a ação de uma força resultante diferente de zero.
  4. D
    Não é possível concluir se há ou não força resultante diferente de zero atuando sobre o corpo, sem conhecer o valor da massa do mesmo.
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Resolução comentada

Pela Segunda Lei de Newton, F_R = m\cdot a. Se a força resultante é nula, a aceleração é nula, e o contrário também vale (com massa não nula). Num gráfico v \times t, a aceleração é a inclinação da reta.

  1. Região a: a reta sobe, a velocidade aumenta, então a>0 e F_R\neq 0.
  2. Região b: a reta é horizontal, a velocidade é constante, então a=0 e F_R=0. É o MRU, que pela Primeira Lei de Newton ocorre com força resultante nula.
  3. Região c: a reta desce, a velocidade diminui, então a<0 e F_R\neq 0 (força contrária ao movimento).

A massa não é necessária para a conclusão: como m\neq 0, aceleração diferente de zero implica força resultante diferente de zero, e aceleração nula implica força resultante nula.

Portanto, só nas regiões "a" e "c" há força resultante diferente de zero.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem associa movimento (velocidade diferente de zero) a existência de força, esquecendo que velocidade constante significa força resultante nula.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Binverte a situação: na região b a velocidade é constante, logo a força resultante é nula.
  • Cignora que a região b é movimento uniforme, sem aceleração e sem força resultante.
  • Da massa não é necessária: aceleração não nula já implica força resultante não nula.

Assuntos: Gráficos do movimento, Leis de Newton e aplicações.

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Ver como caiu na prova Questão 99 no caderno CFS 2 da EEAR 2010

Fonte: EEAR 2010 · CFS 2. Prova oficial ↗