Questão 64 do Enem 2015: o trabalho de Usain Bolt nas 13 primeiras passadas

Enem 2015 · 1º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 52 · branco 67 · rosa 79

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B 6,5×10³ J.

Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.

Disponível em: http://esporte.uol.com.br. Acesso em: 5 ago. 2012 (adaptado).

Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O trabalho total feito sobre Bolt até ele atingir 12 m/s.

Teorema da energia cinética

O trabalho total é igual à variação da energia cinética. Bolt sai do repouso:

\tau = \frac{m\,v^2}{2} - 0 = \frac{90 \times 12^2}{2} = \frac{90 \times 144}{2} = 6\,480\ \text{J} \approx 6{,}5 \times 10^3\ \text{J}

A distância (30 m) e o tempo (3,78 s) não são necessários: só importam as velocidades inicial e final.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
5,4 × 10² é 90 × 12 / 2: esquece de elevar a velocidade ao quadrado. (16,6% marcaram)
C
Foi a errada mais marcada. 8,6 × 10³ usa uma velocidade diferente de 12 m/s, como a média do trecho. (22,5% marcaram)
D
1,3 × 10⁴ esquece de dividir por 2 na energia cinética. (18,9% marcaram)
E
3,2 × 10⁴ não corresponde à variação da energia cinética. (15,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.751.609 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 774 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 5ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram26,1%dos candidatos marcaram a B

Habilidade 20 · Competência 6Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.

Como os candidatos responderam

A16,6%
B26,1% ✓ gabarito
C22,5%
D18,9%
E15,4%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50025,5%
500 a 60026,9%
600 a 70027,3%
700 ou mais48,5%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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