Um esporte muito popular em países do Hemisfério Norte é o “curling”, em que pedras de granito polido são…

Questão

Um esporte muito popular em países do Hemisfério Norte é o “curling”, em que pedras de granito polido são lançadas sobre uma pista horizontal de gelo. Esse esporte lembra o nosso popular jogo de bocha. Considere que um jogador tenha arremessado uma dessas pedras de modo que ela percorreu 45 m em linha reta antes de parar, sem a intervenção de nenhum jogador. Considerando que a massa da pedra é igual a 20 kg e o coeficiente de atrito entre o gelo e o granito é de 0,02, assinale a alternativa que dá a estimativa correta para o tempo que a pedra leva para parar. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2011)

1. A) Menos de 18 s.
2. B) Entre 18 s e 19 s.
3. C) Entre 20 s e 22 s.
4. D) Entre 23 s e 30 s.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique a força que freia a pedra. Na pista horizontal, a única força horizontal é o atrito, de módulo Fat = μ·N = μ·m·g. Como N = m·g, a aceleração de frenagem é a = μ·g = 0,02 × 10 = 0,2 m/s² (em módulo). Com g = 9,8 m/s², a = 0,196 m/s², o que não altera a conclusão.
2. Encontre a velocidade inicial pela equação de Torricelli, usando v final = 0 e distância d = 45 m: v0² = 2·a·d = 2 × 0,2 × 45 = 18, logo v0 ≈ 4,24 m/s.
3. Calcule o tempo de parada pela função horária da velocidade: v = v0 − a·t, com v = 0, logo t = v0/a = 4,24 / 0,2 ≈ 21,2 s. Uma verificação independente é t = 2d/v0 = 90 / 4,24 ≈ 21,2 s. Com g = 9,8, o resultado é cerca de 21,4 s.
4. Conclusão. O tempo estimado está entre 20 s e 22 s, o que corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas. A) Menos de 18 s: o valor sai abaixo do correto se o aluno esquece o fator 2 na equação de Torricelli. B) Entre 18 s e 19 s: o valor sai abaixo do correto se a velocidade inicial é mal estimada por arredondamento grosseiro. D) Entre 23 s e 30 s: o valor sai acima do correto se a aceleração é tomada como μ·g/2.

💡 Dica: Use as fórmulas de movimento com atrito para calcular o tempo até a pedra parar.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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