Programa de Ingresso por Avaliação Seriada · prova de 40 questões objetivas e redação · Física objetiva: Q28–Q30.
Q28
Mecânica — Cinemática — Lançamento Horizontal e Queda Livre
Esquema experimental apresentado na questão 28.
Em um experimento, um professor de Física está de posse de duas bolas idênticas de bilhar A e B, no alto de um aparato experimental através de um lançador, conforme a figura acima. O professor lança uma das bolas horizontalmente, bola B, com velocidade de módulo $V$, e, no mesmo instante, deixa a outra cair, bola A, do repouso, em queda livre.
Desprezando-se a resistência do ar, sobre a situação exposta, são feitas estas afirmações. Ignorando a resistência do ar, assinale a correta.
A)O tempo de queda da bola B é menor que o da bola A, mesmo tendo velocidades diferentes.
B)O tempo de queda da bola A é menor que o da bola B, embora descrevam movimento semelhante.
C)Os instantes de tempo em que as duas bolas atingem o solo são diferentes, assim como suas velocidades.
D)Os tempos de queda das duas bolas são iguais e a bola A descreve um movimento uniforme variado.
E)Os instantes de tempo em que as duas bolas atingem o solo são diferentes, apesar de terem igual velocidade.
Gabarito oficial — PIAS 2023 — 1ª Etapa
D
Resolução
O lançamento horizontal da bola B não altera seu movimento vertical. Na direção vertical, as duas bolas:
• partem da mesma altura; • têm velocidade vertical inicial igual a zero; • estão submetidas à mesma aceleração da gravidade.
Logo, os movimentos verticais são idênticos e as duas bolas atingem o solo no mesmo instante.
A bola A está em queda livre, com aceleração constante, portanto realiza um movimento uniformemente variado.
Alternativa D.
Q29
Mecânica — Dinâmica — Terceira Lei de Newton
Lançamento de foguete utilizado como contexto da questão 29.
No dia 4 de junho de 2020, a SpaceX – empresa de serviços aeroespaciais, cujo o dono é o filantropo Elon Musk – lançou um foguete com satélites para o espaço, tendo todo o processo como parte da missão Starlink.
Disponível em: <https://blog-interno.enem.com.br/spacex-como-e-o-lancamento-de-um-foguete/>. Acesso em: 25 maio 2023.
O princípio de funcionamento dos motores de foguetes é do seguinte modo:
Para se moverem para cima, os foguetes expelem para baixo enormes jatos de gás aquecido. Dessa maneira, os gases expelidos empurram o foguete para cima. Essa situação é explicada pelo(a)
A)Lei de Faraday.
B)1ª Lei de Newton.
C)3ª Lei de Newton.
D)Princípio de Pascal.
E)Princípio da Relatividade do Movimento.
Gabarito oficial — PIAS 2023 — 1ª Etapa
C
Resolução
O foguete exerce força sobre os gases, expulsando-os para baixo. Simultaneamente, os gases exercem sobre o foguete uma força de mesma intensidade e sentido oposto, empurrando-o para cima.
Essas duas forças formam um par de ação e reação e atuam em corpos diferentes.
Esse comportamento é descrito pela 3ª Lei de Newton.
Alternativa C.
Q30
Mecânica — Cinemática — Movimento Uniformemente Variado
Gráfico $v\times t$ apresentado na questão 30.
Ao longo de uma estrada retilínea, um carro trafega durante certo intervalo de tempo, variando sua velocidade $V$ em função do tempo $t$, como representado no gráfico. Sabendo que esse movimento ocorre com aceleração constante, o espaço percorrido pelo carro no intervalo de tempo compreendido entre $t=0$ e $t=30\text{ s}$ é igual a
A)$550\text{ m}$
B)$600\text{ m}$
C)$670\text{ m}$
D)$750\text{ m}$
E)$840\text{ m}$
Gabarito oficial — PIAS 2023 — 1ª Etapa
E
Resolução
Pelo gráfico, a velocidade inicial é $v_0=8\text{ m/s}$ e a velocidade no instante $30\text{ s}$ é $v=48\text{ m/s}$.
Como a aceleração é constante, a velocidade varia uniformemente. Assim, a velocidade média no intervalo é
