Questão 71 (CFS 1) da EEAR 2025

Question

– Um pequeno disco apresenta dois furos, A e B, alinhados e a mesma distância do centro C, gira em sentido horário e realiza movimento circular uniforme com frequência de 10\text{ rpm}. Uma partícula P, que descreve um movimento retilíneo e uniforme, com velocidade constante de 2\text{ m/s}, se aproxima do disco. Em um determinado instante, a partícula P se encontra alinhada horizontalmente com os furos A e B do disco, estando o furo A mais próximo de P, conforme pode ser visto na figura. A partir deste instante, qual a distância, em \text{m}, que será percorrida pela partícula até que se alinhe horizontalmente pela primeira vez com o furo B estando mais próximo da partícula?

Esquema mostrando um disco circular com o centro C e dois pequenos furos circulares B e A alinhados horizontalmente ao longo de uma linha tracejada, com B à esquerda de C e A à direita de C. À direita do disco, sobre a mesma linha tracejada, encontra-se a partícula P com uma seta apontando para a esquerda em direção ao disco.

A
3
B
6
C
10
D
12

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 71 (CFS 1) da EEAR 2025

CFS 1 · Física

– Um pequeno disco apresenta dois furos, A e B, alinhados e a mesma distância do centro C, gira em sentido horário e realiza movimento circular uniforme com frequência de 10\text{ rpm}. Uma partícula P, que descreve um movimento retilíneo e uniforme, com velocidade constante de 2\text{ m/s}, se aproxima do disco. Em um determinado instante, a partícula P se encontra alinhada horizontalmente com os furos A e B do disco, estando o furo A mais próximo de P, conforme pode ser visto na figura. A partir deste instante, qual a distância, em \text{m}, que será percorrida pela partícula até que se alinhe horizontalmente pela primeira vez com o furo B estando mais próximo da partícula?

Esquema mostrando um disco circular com o centro C e dois pequenos furos circulares B e A alinhados horizontalmente ao longo de uma linha tracejada, com B à esquerda de C e A à direita de C. À direita do disco, sobre a mesma linha tracejada, encontra-se a partícula P com uma seta apontando para a esquerda em direção ao disco.

A
3
B
6
C
10
D
12

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Resolução comentada

Frequência de 10\text{ rpm} equivale a \frac{10}{60}=\frac{1}{6}\text{ Hz}, então o período é T=6\text{ s}.

Inicialmente A está mais próximo de P. Para que B fique mais próximo de P, alinhado horizontalmente, o disco precisa girar meia volta, trocando as posições dos furos.

Mas o alinhamento horizontal acontece também a cada meia volta, pois os furos A e B estão em lados opostos do centro. Assim, a primeira vez em que B está alinhado e mais próximo de P ocorre após meia volta:

\Delta t=\frac{T}{2}=3\text{ s}

Nesse intervalo, a partícula segue em movimento retilíneo e uniforme:

d=v\cdot\Delta t=2\cdot 3=6\text{ m}

O sentido horário do giro não altera o resultado, pois meia volta troca as posições dos furos em qualquer sentido.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana quem usa o período inteiro (6 s) em vez de meia volta, e a A engana quem esquece de multiplicar o tempo pela velocidade.

Por que as outras alternativas estão erradas

Ausa o tempo de meia volta (3 s) como se fosse a distância, esquecendo de multiplicar pela velocidade de 2 m/s.
Cnão corresponde a nenhum tempo do giro; valor sem relação com o período de 6 s.
Dusa uma volta completa (6 s), que devolve o furo A à posição inicial, não o B.

Assuntos: movimento circular uniforme, período e frequência, movimento uniforme.

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Questão 71 no caderno CFS 1 da EEAR 2025

Fonte: EEAR 2025 · CFS 1. Prova oficial ↗