Questão 100 do ENEM 2021

Como resolver a questão 100 passo a passo?

O conceito que resolve

A queda livre de corpos na Terra não depende apenas da gravidade, mas também da resistência do ar. Essa resistência é uma força que atua contra o movimento do corpo e depende da forma, da área de superfície exposta e da velocidade do corpo. Quando dois corpos têm massas diferentes, mas formas que oferecem resistências distintas ao ar (como uma folha de papel esticada vs. amassada), a resistência do ar pode dominar o comportamento da queda, fazendo com que corpos mais leves, mas com menor resistência ao ar, caiam mais rápido do que corpos mais pesados com maior resistência. A gravidade acelera todos os corpos igualmente (9,8 m/s² no vácuo), mas no ar, a resistência altera essa queda.

Como chegar na resposta

1. Identificar que o Colega A compara uma pedra (peso/massa maior, forma compacta) e uma rolha (peso/massa menor, forma menos compacta e maior área de superfície). Ele conclui que o peso/massa define a velocidade, mas ignora a resistência do ar.
2. Observar que o Colega B muda apenas a forma da folha de papel (esticada vs. amassada), mantendo a massa constante. Isso mostra que a forma (e não a massa ou peso) altera a velocidade de queda, devido à resistência do ar.
3. Reconhecer que a resistência do ar depende da área de superfície exposta e da velocidade do corpo. Corpos com maior área de superfície (como uma folha esticada) sofrem maior resistência, retardando a queda.
4. Excluir alternativas que não explicam a mudança de velocidade com a mesma massa: peso (A), massa (C), densidade (D) e gravidade (E) não variam significativamente entre os exemplos dados e não justificam a diferença observada.
5. Concluir que a resistência do ar (B) é o aspecto físico comum que explica por que corpos com mesma massa podem cair a velocidades diferentes, dependendo de sua forma e área de superfície.

Por que cada alternativa

• APeso dos corpos: Erro de confundir causa e efeito. O Colega A usa o peso como explicação, mas não considera que a rolha cai mais devagar *porque* tem maior resistência do ar, não porque é leve. O peso sozinho não explica por que uma folha amassada (mesmo peso) cai mais rápido que esticada.
• BResistência do ar: Correta. A discussão mostra que a forma dos corpos altera a velocidade de queda mesmo com massas iguais. A folha amassada reduz a área de superfície, diminuindo a resistência do ar e caindo mais rápido. A rolha cai mais devagar que a pedra não por ser leve, mas por ter maior resistência ao ar.
• CMassa dos corpos: Erro de generalização. A massa é constante nos exemplos do Colega B (folha esticada vs. amassada), mas a velocidade muda. A massa não explica por que corpos com mesma massa caem diferente. Além disso, no vácuo, massa não influencia a velocidade de queda.
• DDensidade dos corpos: Erro de conceito desnecessário. Densidade é massa/volume, mas não explica a diferença de velocidade nos exemplos dados. A rolha e a folha amassada têm densidades diferentes da pedra/folha esticada, mas o Colega B muda apenas a forma, não a densidade, e ainda assim a velocidade muda.
• EAceleração da gravidade: Erro de ignorar o contexto. A gravidade acelera todos os corpos igualmente no vácuo, mas no ar, a resistência do ar modifica essa queda. A discussão não trata de gravidade variando, e sim de por que corpos com mesma massa caem diferente.

Onde essa questão derruba a maioria

A questão usa o senso comum (pedra cai mais rápido que rolha) para levar o estudante a escolher peso ou massa (A ou C), ignorando que o Colega B muda apenas a forma do corpo. Outra armadilha é a alternativa E, que é verdadeira em vácuo, mas não explica a diferença observada no ar. A resistência do ar é sutil porque não é mencionada explicitamente no texto, mas é o único fator que se mantém consistente em ambos os exemplos.

O que estudar se você errou

Releia os exemplos dos colegas: o Colega A muda massa e forma; o Colega B muda apenas a forma. Pergunte-se: o que é comum em ambos os casos que faz a velocidade mudar? Não é a massa, nem o peso, nem a densidade, e sim como o ar interage com o corpo. Se a questão falasse de queda em vácuo, a resposta seria E, mas no ar, a resistência domina.