Questão 74 da FUVEST 2027

Question

Quando Sandro está na zona de “transição”, marcada por um ponto azul na figura, antes do ponto mais baixo da rampa, é correto afirmar:

A
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é zero, fazendo com que o skatista tenha a sensação de “estar flutuando”.
B
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é maior que o módulo da componente radial da força peso, cujos efeitos incluem uma sobrecarga em seus joelhos.
C
A única força atuando sobre Sandro é a força peso, uma vez que ele está em queda livre nesse trecho.
D
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é igual ao módulo da força peso, já que Sandro está em equilíbrio mecânico neste ponto do percurso.
E
Sandro está em um movimento retilíneo uniformemente variável com aceleração constante nessa parte do trajeto.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 74 da FUVEST 2027

1ª fase · Física: Dinâmica do movimento circular (resultante centrípeta)

Texto para as questões 73 e 74 · V1

Em outubro de 2025, o skatista Sandro Dias (o “Mineirinho”) realizou o que foi considerado o maior drop de skate do mundo, descendo em uma rampa montada na lateral do Centro Administrativo Fernando Ferrari, em Porto Alegre (vide foto). Partindo do repouso de uma plataforma montada a 70 m do solo, o skatista desceu pela rampa, passando por uma parte curva (“transição”) até chegar ao ponto mais baixo da rampa, a uma altura de 9,70 m do solo. O percurso termina em um leve aclive (“flat”), conforme ilustrado na segunda figura.

Considere que Sandro pesa 70 kg e que o trabalho das forças de atrito e arrasto do ar foi de 10.710\text{ J} durante a primeira parte do percurso (até o ponto mais baixo da rampa).

Foto do Centro Administrativo Fernando Ferrari com a rampa de skate montada em sua fachada curva e ilustração esquemática do perfil da rampa destacando as seções 'Vertical', 'Transição' e 'Flat', com indicação da altura inicial de 70,0 m e altura no ponto mais baixo de 9,7 m.

Ilustração inspirada em figura de vídeo do canal Ciência Todo Dia do Youtube.

Note e adote:
Aceleração da gravidade: g = 10\ \text{m/s}^2.

Quando Sandro está na zona de “transição”, marcada por um ponto azul na figura, antes do ponto mais baixo da rampa, é correto afirmar:

A
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é zero, fazendo com que o skatista tenha a sensação de “estar flutuando”.
B
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é maior que o módulo da componente radial da força peso, cujos efeitos incluem uma sobrecarga em seus joelhos.
C
A única força atuando sobre Sandro é a força peso, uma vez que ele está em queda livre nesse trecho.
D
O módulo da força normal que o skate exerce sobre Sandro é igual ao módulo da força peso, já que Sandro está em equilíbrio mecânico neste ponto do percurso.
E
Sandro está em um movimento retilíneo uniformemente variável com aceleração constante nessa parte do trajeto.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Na transição a pista é curva e côncava (para cima), então Sandro descreve uma trajetória circular de raio R com velocidade v grande, pois já desceu muitos metros.

Num movimento circular, a resultante na direção radial é a força centrípeta, que aponta para o centro da curva (para cima, no fundo da rampa):

N - P_{radial} = \frac{m v^2}{R}

onde N é a normal (aponta para o centro) e P_{radial} é a componente do peso na direção radial (aponta para fora, afastando-se do centro).

Isolando a normal:

N = P_{radial} + \frac{m v^2}{R}

Como v \neq 0, o termo \frac{m v^2}{R} é positivo, logo N > P_{radial}. Essa normal maior que a componente do peso é a sensação de "peso aumentado" e a sobrecarga nos joelhos.

Verificando as outras ideias: a normal não é nula, pois o skate está em contato e empurrando. Sandro não está em queda livre, pois há normal e atrito. Não há equilíbrio, pois a velocidade muda de direção e módulo, havendo aceleração. O movimento é curvilíneo, e a aceleração não é constante (sua direção e módulo variam ao longo da curva).

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

AA normal só seria nula em queda livre ou no topo de uma lombada; aqui a pista é côncava e a normal é grande.
CHá também a normal (e atrito/arrasto), pois o skatista está em contato com a rampa; não é queda livre.
DNão há equilíbrio: a trajetória é curva, com aceleração centrípeta, e a normal supera o peso radial.
EO movimento é curvilíneo, não retilíneo, e a aceleração varia em direção e módulo.

Assuntos: Dinâmica do movimento circular (resultante centrípeta), Leis de Newton e aplicações.

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