ENEM - 2014 Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2014 Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera
- A) Manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
- B) Manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
- C) Diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
- D) Diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
- E) Aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Esta questão descreve o experimento mental de Galileu. Uma esfera desce um plano inclinado, ganha velocidade e sobe outro plano inclinado, quase até a mesma altura de onde partiu. Se o ângulo do plano de subida for reduzido a zero, o plano fica horizontal. Passo 2: No plano horizontal, a componente do peso que puxa a esfera ao longo do plano é nula, pois o peso é vertical e perpendicular ao plano. Além disso, a força normal também é perpendicular ao movimento. Passo 3: Assim, sem atrito, a força resultante sobre a esfera na direção do movimento é zero. Pela primeira lei de Newton (princípio da inércia), um corpo sob resultante nula mantém velocidade vetorial constante, ou seja, continua se movendo em linha reta com a mesma velocidade. Passo 4: Portanto, a alternativa A está correta, pois o impulso resultante sobre a esfera é nulo e a velocidade se mantém constante. Passo 5: A alternativa B está errada, pois não existe impulso da descida que continue atuando sobre a esfera no plano horizontal; a velocidade adquirida é mantida por inércia. Passo 6: A alternativa C está errada, pois a velocidade não diminui, já que não há força resultante contrária ao movimento; a ideia de que o movimento precisa de empurrão constante é a concepção aristotélica já superada. Passo 7: A alternativa D está errada, pois, no plano horizontal, não há componente de força contrária ao movimento para reduzir a velocidade. Passo 8: A alternativa E está errada, pois a ausência de força contrária não produz aceleração; sem componente do peso ao longo do plano, a velocidade não aumenta.
💡 Dica: Analise o efeito do ângulo zero no impulso sobre a esfera.
Alternativa por alternativa
Correta. Com o ângulo de inclinação reduzido a zero, não há força resultante atuando na esfera, mantendo sua velocidade constante.
Acredita que a esfera continua recebendo um impulso da descida, como se o movimento fosse alimentado por uma força que se conserva. Não percebe que, no plano horizontal, nenhuma força atua na direção do movimento.
Por que engana: Confundir impulso com força constante e não considerar que impulso nulo mantém velocidade constante.
Pensa que o movimento só se mantém enquanto há um empurrão, de modo que sem impulso a velocidade diminui. Essa ideia de senso comum confunde a necessidade de força para manter o movimento com a necessidade de força para mudá-lo.
Imagina que existe uma força resultante contrária ao movimento mesmo no plano horizontal, por atribuir a desaceleração ao atrito ou à descida. Não reconhece que a resultante é nula quando não há componente do peso ao longo do plano.
Supõe que a ausência de força contrária faz a esfera acelerar, confundindo a retirada de uma força oposta com a presença de uma força que acelera. Não identifica que a aceleração exige resultante não nula na direção do movimento.
Raio-X da questão
impulso e movimento em plano inclinado
avaliacao
leis de Newton · movimento retilíneo uniforme
estude impulso e forças em planos inclinados
Confundir impulso com força constante e não considerar que impulso nulo mantém velocidade constante.
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma pequena esfera é abandonada do repouso no ponto 1 e, após deslizar sem rolar pela pista mostrada em corte na figura…
- A notícia “Satélite brasileiro cai na Terra após lançamento falhar”, veiculada pelo jornal O Estado de S. Paulo de…
- Um garoto arremessa uma bola com velocidade inicial inclinada de um ângulo a com a horizontal. A bola abandona a mão do…
- ENEM - 2018 Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o…
- ENEM - 2019 Numa feira de ciências, um estudante utilizará o disco de Maxwell (ioiô) para demonstrar o princípio da…
- Em um edifício em construção, João lança para José um objeto amarrado a uma corda inextensível e de massa desprezível…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog