Questão 101 do Enem 2017 PPL: a trajetória do barco que entra no rio

Enem 2017 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 96 · cinza 123 · rosa 129

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D Linha tracejada curva que começa quase vertical e vai se inclinando para a horizontal, ficando cada vez mais deitada

Um longo trecho retilíneo de um rio tem um afluente perpendicular em sua margem esquerda, conforme mostra a figura. Observado de cima, um barco trafega com velocidade constante pelo afluente para entrar no rio. Sabe-se que a velocidade da correnteza desse rio varia uniformemente, sendo muito pequena junto à margem e máxima no meio. O barco entra no rio e é arrastado lateralmente pela correnteza, mas o navegador procura mantê-lo sempre na direção perpendicular à correnteza do rio e o motor acionado com a mesma potência.

Vista de cima: rio horizontal com a correnteza para a direita; na margem de cima há um afluente perpendicular por onde um barco desce para entrar no rio

Pelas condições descritas, a trajetória que representa o movimento seguido pelo barco é:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A forma da trajetória do barco depois que ele entra no rio.

As duas velocidades

Visto de cima, o movimento do barco é a soma de:

velocidade própria, perpendicular à correnteza e constante (motor com a mesma potência e o barco sempre apontado na mesma direção);
velocidade da correnteza, ao longo do rio, que é quase nula junto à margem e cresce até o meio.

A forma da curva

A direção do movimento depende da razão entre as duas:

perto da margem, a correnteza é pequena: o barco anda quase perpendicular, quase em linha “vertical” no desenho;
à medida que avança para o meio, a correnteza aumenta e o arrasto lateral fica cada vez maior: a trajetória vai se inclinando na direção da correnteza.

O resultado é uma curva que começa quase vertical e vai ficando cada vez mais deitada, como na figura D.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Uma reta exigiria correnteza constante. Ela aumenta à medida que o barco se afasta da margem.
B
Também usa trechos retos, e a mudança brusca de direção não tem causa física.
C
O barco não segue primeiro na vertical e depois na horizontal: as duas velocidades atuam ao mesmo tempo.
E
Inverte o efeito: perto da margem a correnteza é fraca, então a trajetória começa quase perpendicular, não deitada.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 635 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 18ª 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.

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

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Resultante, decomposição em x e y e o plano inclinado.

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