ENEM 2013 · Ciências da Natureza
Questão 87 do ENEM 2013
Resposta: letra B. Um paraquedista cai até atingir a velocidade limite, abre o paraquedas e depois cai com velocidade constante; pede-se o gráfico da força resultante durante a queda.
Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança
Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?
- A
- B
Resposta correta - C
- D
- E
Como resolver a questão 87 passo a passo?
O conceito que resolve
Pela 2ª lei de Newton, a força resultante é peso menos resistência do ar. Ela é zero na velocidade limite. Ao abrir o paraquedas, a resistência passa a superar o peso e a resultante aponta para cima (negativa), diminuindo de módulo até zero na nova velocidade limite.
Como chegar na resposta
- Antes de abrir: a velocidade aumenta, a resistência cresce e a resultante, positiva, diminui até zero na velocidade limite.
- No instante T_A, a resistência aumenta bruscamente, a resultante fica negativa e de grande módulo.
- Depois, a velocidade diminui, a resistência cai e a resultante volta a zero de forma assintótica: velocidade constante.
Por que cada alternativa
- ADepois de T_A a força cresce indefinidamente em módulo, o que implicaria uma desaceleração cada vez maior.
- BCorreta: positiva decrescente até zero, queda brusca para valor negativo em T_A e retorno assintótico a zero.
- CMostra a força crescendo antes de T_A: no início a resultante é máxima (igual ao peso), e não zero.
- DMostra a força ficando nula e não passando por valor negativo ao abrir o paraquedas.
- EMostra a força crescendo e constante, o que significaria aceleração constante.
Onde essa questão derruba a maioria
No instante em que o paraquedas abre, a resultante não é zero: ela inverte o sinal, porque a resistência fica maior que o peso.
O que estudar se você errou
Revise leis de Newton, resistência do ar e velocidade limite.