ENEM 2014 · Ciências da Natureza · Física
Questão 67 do ENEM 2014
Resposta: letra A. Na experiência de Galileu, uma esfera desce um plano inclinado e sobe outro até a mesma altura; pergunta-se o que ocorre se o ângulo do plano de subida for reduzido a zero.
Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera
- AManterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.Resposta correta
- BManterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
- CDiminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
- DDiminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
- EAumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.
Como resolver a questão 67 passo a passo?
O conceito que resolve
Pelo princípio da inércia, na ausência de atrito e de forças horizontais, o corpo mantém a velocidade constante. Em um plano horizontal não há componente da força peso ao longo do movimento.
Como chegar na resposta
- Quanto menor o ângulo do plano de subida, mais longe a esfera vai para atingir a mesma altura.
- Com ângulo zero, o plano é horizontal e a esfera nunca chega à altura inicial.
- Sem atrito, a força resultante ao longo do plano horizontal é nula: a esfera se move com velocidade constante.
Por que cada alternativa
- ACorreta: não há força resultante na horizontal, então a velocidade se mantém constante.
- BO 'impulso da descida' não continua empurrando a esfera: a velocidade se mantém por inércia, não por impulso.
- CA esfera não perde velocidade, pois não há força contrária ao movimento no plano horizontal sem atrito.
- DA força resultante é nula, e não contrária ao movimento, então a velocidade não diminui.
- ESem força propulsora, a esfera não acelera: a velocidade também não aumenta.
Onde essa questão derruba a maioria
Ideias de 'impulso' mantendo o movimento lembram a física pré-Newton; a velocidade constante vem da ausência de força, não de um impulso armazenado.
O que estudar se você errou
Revise primeira lei de Newton (inércia) e o experimento mental de Galileu.
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