O uso da Equação de Torricelli no Enem 2020

Em nossa postagem de hoje vamos falar de um assunto muito importante para as questões de física do Enem, que é a Equação de Torricelli! Para isso, vamos falar de maneira breve sobre os principais aspectos do movimento retilíneo uniformemente variado, sobre a equação de Torricelli e também mostraremos uma questão do Enem sobre o tema abordado.

Movimento retilíneo uniformemente variado

Antes de falarmos sobre a equação de Torricelli no geral, precisamos tratar sobre a área em que esta equação está inserida, que é justamente dentro do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV). O MRUV, como o nome sugere, é um movimento que ocorre sempre em linha reta, e com a variação constante da velocidade do objeto em um intervalo de tempo.

Dentro do MRUV, podemos dividi-lo em dois tipos de movimentos, o acelerado e o retardado. O movimento retilíneo uniformemente acelerado é aquele em que a velocidade aumenta de maneira constante ao longo do tempo, ou seja, quando o corpo possui aceleração no mesmo sentido da velocidade. Já o movimento retardado acontece quando a aceleração do corpo ocorre no sentido contrário da velocidade e, consequentemente, a sua velocidade se reduz de maneira constante.

A equação de Torricelli

Torricelli. Fonte:https://voupassar.club/equacao-de-torricelli-para-que-serve/

Dentro do MRUV, existem algumas equações fundamentais. Entre elas está a equação de Torricelli. Para fins de Enem, não vale a pena trabalhar a dedução desta equação, uma vez que deduções de equações não estão presentes nas provas do Enem. Assim, vamos apresentar a seguir a equação de Torricelli.

Onde V é a velocidade final do corpo, o V0 a velocidade inicial, a é a aceleração do corpo (note que a aceleração pode ser positiva ou negativa, a depender do tipo de movimento) e o último termo representa o deslocamento do corpo neste intervalo de tempo.

Explicada a equação de Torricelli, veja a seguir alguns pontos importantes sobre a equação:

  • O principal uso desta equação ocorre para situações em que o intervalo de tempo não foi informado (perceba que esta é uma equação independente do tempo!);
  • Podemos determinar quatro diferentes grandezas com a equação de Torricelli: velocidades inicial e final, aceleração e deslocamento do corpo;
  • O gráfico da equação de Torricelli para velocidade em função do tempo será sempre uma reta, que será ascendente para movimentos acelerados e descendente para movimentos retardados.

Compreendido isso, vejamos uma questão do Enem que em que a equação é utilizada. A questão foi retirada da prova de 2017 do Enem.

Um motorista que atende a uma chamada de celular é levado à desatenção, aumentando a possibilidade de acidentes ocorrerem em razão do aumento de seu tempo de reação. Considere dois motoristas, o primeiro atento e o segundo utilizando o celular enquanto dirige. Eles aceleram seus carros inicialmente a 1 m/s². Em resposta a uma emergência, freiam com uma desaceleração igual a 5 m/s². O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0 m/s, enquanto o desatento, em situação análoga, leva 1,00 segundo a mais para iniciar a frenagem.

Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros?”

a) 2,90 m

b) 14,0 m

c) 14,5 m

d) 15,0 m

e) 17,4 m

Resposta: Alternativa E!

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