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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 120 do ENEM 2025

2º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Velocidade média e movimento uniforme

A figura ilustra as informações contidas no manual de um sistema de alarme que utiliza transmissores e receptores de radiação eletromagnética para a detecção de movimento. O receptor é regulado pelo tempo de resposta, que corresponde ao intervalo de tempo necessário para o corpo do invasor atravessar completamente o feixe, de diâmetro d = 15\text{ cm}. Considere que a menor porção do corpo de um invasor é a sua posição de perfil, cuja espessura típica é 20 cm. São indicados cinco possíveis movimentos de um invasor e suas velocidades típicas, que devem ser observadas para a escolha do tempo de resposta.

Esquema de um transmissor emitindo um feixe horizontal de diâmetro d até um receptor. Abaixo, cinco ilustrações mostram situações de invasão com suas respectivas velocidades: subindo um muro (0,5 m/s), descendo do muro (0,7 m/s), caminhando lentamente (1,0 m/s), andando mais rápido (2,0 m/s) e correndo (5,0 m/s).

Manual de referência e instalação: sensor de barreira ativo. Disponível em: cs.ind.br. Acesso em: 2 dez. 2021 (adaptado).

Nesse sistema, o menor tempo de resposta, em milissegundo, que garante a detecção de um possível invasor é mais próximo de

  1. A
    30 ms.
  2. B
    70 ms.
  3. C
    300 ms.
  4. D
    400 ms.
  5. E
    700 ms.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O tempo de resposta é o intervalo que o corpo leva para atravessar completamente o feixe. Para atravessar por inteiro, o corpo percorre uma distância igual à espessura do corpo mais o diâmetro do feixe: a frente do corpo entra no feixe e só depois que a parte de trás sai o feixe volta a ficar livre.

  1. Distância percorrida: \Delta s = 20 + 15 = 35\ \text{cm} = 0{,}35\ \text{m}.

  2. O tempo é \Delta t = \dfrac{\Delta s}{v}. Ele é menor quando a velocidade é maior, e o maior valor da figura é o de quem corre, 5{,}0\ \text{m/s}.

  3. Cálculo: \Delta t = \dfrac{0{,}35}{5{,}0} = 0{,}07\ \text{s} = 70\ \text{ms}.

O menor tempo de resposta que garante a detecção é o do invasor mais rápido, pois um tempo de resposta maior que o tempo real de travessia deixaria o corpo passar sem ser registrado. Escolhendo 70 ms, o sistema detecta todos os movimentos listados, já que os mais lentos demoram mais que isso para atravessar.

Alternativa B.

Pegadinha: Usar só os 20 cm do corpo ou só os 15 cm do feixe, esquecendo que a distância é a soma dos dois; e escolher a velocidade mais lenta, que dá o maior tempo.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ausa apenas 15 cm (o diâmetro do feixe): 0,15/5 = 30 ms, ignorando a espessura do corpo.
  • Cusa 0,15 m e 0,5 m/s (ou só o diâmetro com velocidade lenta), errando distância e velocidade.
  • Dusa a soma 0,35 m com a velocidade 1,0 m/s a menos que o correto: 0,35/1,0 = 350 ms, próximo de 400, escolhendo a caminhada lenta.
  • Eusa 0,35 m com a velocidade 0,5 m/s (subida do muro), que dá o maior tempo, não o menor.

Assunto: Velocidade média e movimento uniforme.

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