Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 128 do Enem 2018: o barco que sopra a própria vela anda?

Enem 2018 · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 131 · cinza 95 · rosa 100

Só quer conferir? Ver o gabarito

B 0 < VA < VB; o carro A se move para a direita.

Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico, A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características físicas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.

Carro A: ventoinha à esquerda soprando para a direita, contra a vela curva (côncava para a esquerda) presa à direita do carro. Carro B: mesma montagem, mas a ventoinha sopra para a esquerda, para longe da vela

Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (VA) e B (VB) para o mesmo intervalo de tempo.

A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Se o carro A se move, para que lado, e se ele é mais rápido ou mais lento que o B.

Carro B: propulsão simples

A ventoinha de B joga ar para a esquerda. Pela terceira lei de Newton, o ar empurra a ventoinha (e o carro) para a direita. O ar sai para longe e não toca a vela. O carro B anda para a direita com toda a força de reação da ventoinha.

Carro A: a vela curva

A ventoinha de A joga ar para a direita, então recebe uma reação para a esquerda. Mas esse ar bate na vela. Por ser curva (parabólica), ela não só freia o ar: ela o devolve para a esquerda. Inverter o sentido do ar exige uma força maior do que só pará-lo, e a reação na vela, para a direita, supera o recuo da ventoinha.

Resultado: força líquida para a direita. Mas parte do ar escapa pelas bordas e perde velocidade no caminho, então essa força líquida é menor que a do carro B.

0<VA<VB, com A indo para a direita0 < V_A < V_B, \text{ com A indo para a direita}

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a mais marcada. O raciocínio de "força interna não move o carro" valeria se o ar só batesse na vela e parasse. Como a vela curva devolve o ar para trás, o carro recebe um empurrão líquido. (28,7% marcaram)

  • C

    O carro A se move para a direita, no sentido do sopro, porque a vela recebe mais força do que a ventoinha recua. (12,6% marcaram)

  • D

    O carro B anda mais rápido: toda a reação da ventoinha o empurra, sem perdas na vela. (28,1% marcaram)

  • E

    Errado no sentido e na comparação das velocidades. (6,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.905.085 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 617 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 34ª 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.
Acertaram24,1%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 3 · Competência 1Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
Como os candidatos responderam
  • A28,7% mais marcada
  • B24,1% ✓ gabarito
  • C12,6%
  • D28,1%
  • E6,3%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50026,3%
  • 500 a 60022,1%
  • 600 a 70017,4%
  • 700 ou mais11,5%

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.

Mandar no WhatsApp

Mais questões de mecânica