Confira Uma Questão de Física do Enem 2021!

O Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) é uma prova cujas questões possuem um formato característico, com textos longos e exercícios que exigem o raciocínio e capacidade de interpretação do aluno. Assim, é fundamental trabalhar a resolução de exercícios para obter os melhores resultados, e é exatamente isso que faremos a seguir!

Você poderá acompanhar na sequência a resolução de um exercício da prova de física do Enem, que trata sobre a queda livre, um assunto que aparece com frequência no exame. Aproveite para treinar o conteúdo estudado!

Questão do Enem

“No seu estudo sobre a queda dos corpos, Aristóteles afirmava que se abandonarmos corpos leves e pesados de uma mesma altura, o mais pesado chegaria mais rápido ao solo. Essa ideia está apoiada em algo que é difícil de refutar, a observação direta da realidade baseada no senso comum.

Após, uma aula de física, dois colegas estavam discutindo sobre a queda dos corpos, e um tentava convencer o outro de que tinha razão:

Colega A: “O corpo mais pesado cai mais rápido que um menos pesado, quando largado de uma mesma altura. Eu provo, largando uma pedra e uma rolha. A pedra chega antes. Pronto! Tá provado!”.

Colega B: “Eu não acho! Peguei uma folha de papel esticado e deixei cair. Quando amassei, ela caiu mais rápido. Como isso é possível? Se era a mesma folha de papel, deveria cair do mesmo jeito. Tem que ter outra explicação!”.

HÜLSENDEGER, M. Uma análise das concepções dos alunos sobre a queda dos corpos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n. 3, dez. 2004 (adaptado).

O aspecto físico comum que explica a diferença de comportamento dos corpos em queda nessa discussão é o(a)

a) peso dos corpos.

b) resistência do ar.

c) massa dos corpos.

d) densidade dos corpos.

e) aceleração da gravidade.

Resolução e comentários

A melhor maneira de solucionarmos este problema é entender e eliminar cada uma das situações apresentadas pelo texto, considerando a fala do Colega B em relação à bolinha de papel.

Alternativa A – Incorreta. Perceba que, esticada ou amassada, a massa da folha de papel será a mesma, assim como a aceleração da gravidade (visto que o Colega B soltou as bolinhas do mesmo local). Sendo assim, como o peso é função destas duas variáveis, este não é alterado para ambos os casos.

Alternativa B – Correta. O fenômeno que explica esta mudança de velocidade é a resistência do ar. Ao amassar a folha de papel, o Colega B diminui significativamente a área de contato entre a folha e o ar. Como a força de resistência do ar é dada pela equação F = k v² e a constante k é diretamente proporcional ao tamanho do corpo, para áreas maiores a força de resistência do ar é maior, o que explica a diferença de tempo entre a queda das folhas de papel.

Alternativa C – Incorreta. Como mencionamos na alternativa A, a massa da folha não será alterada com o seu formato, eliminando esta alternativa.

Alternativa D – Incorreta. Assim como a massa, a densidade da folha de papel será a mesma para ambos os formatos, uma vez que as propriedades das quais a densidade depende não serão alteradas.

Alternativa E – Incorreta. Da mesma forma que já havíamos informado para a massa, a aceleração da gravidade não será alterada, uma vez que o Colega B lançou as folhas de papel do mesmo local (ou planeta, no caso!)

Comentário: Uma questão teórica e muito interessante apresentada pelo Enem! Na grande maioria dos casos, o objeto com maior massa (e, consequentemente, peso) chegará antes ao solo. No entanto, a resistência do ar fará muita diferença nestas quedas, e poderá até mesmo inverter esta situação. Um exemplo interessante deste caso é o salto de um paraquedista. Antes e depois de abrir o paraquedas, a massa do conjunto paraquedista + equipamento é a mesma. No entanto, ao aumentar a área de contato com o ar assim que abre o paraquedas, o paraquedista reduz drasticamente a sua velocidade de queda, o que é explicado pela resistência do ar!

Dessa maneira, foi apresentada uma questão muito interessante de física no Enem, que envolve um conceito teórico muito importante relacionado com a queda livre!

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