Questão 131 do Enem 2018: como quadruplicar a velocidade do lançador de mola

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

Nos outros cadernos: amarelo 98 · cinza 93 · rosa 135

Só quer conferir? Ver o gabarito

B manter a mesma mola e aumentar quatro vezes a sua deformação.

Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura.

Trilho horizontal com uma mola comprimida à esquerda e um cubo encostado nela

Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O que mudar na mola para a velocidade de lançamento ficar quatro vezes maior.

Conservação de energia

Sem atrito, toda a energia elástica vira cinética:

\frac{k\,x^2}{2} = \frac{m\,v^2}{2} \quad\Rightarrow\quad v = x\,\sqrt{\frac{k}{m}}

Lendo a relação

A velocidade é diretamente proporcional à deformação x.
A velocidade é proporcional à raiz de k.

Para multiplicar v por 4:

mantendo a mola: x quatro vezes maior;
mantendo a deformação: k dezesseis vezes maior (opção que não aparece).

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Dobrar a deformação dobra a velocidade, não quadruplica. (16,7% marcaram)
C
Dezesseis vezes a deformação daria dezesseis vezes a velocidade. O quadrado está na energia, não na relação entre x e v. (11,9% marcaram)
D
Com k duas vezes maior, a velocidade aumenta só √2 ≈ 1,4 vez. (17,6% marcaram)
E
Foi a errada mais marcada. Com k quatro vezes maior, a velocidade dobra (√4 = 2). Para quadruplicar pela constante, seria preciso k dezesseis vezes maior. (21,2% marcaram)

Raio-X da questão

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

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 710 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 3ª 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.

Acertaram32,3%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

A16,7%
B32,3% ✓ gabarito
C11,9%
D17,6%
E21,2%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50030,8%
500 a 60034,8%
600 a 70030,4%
700 ou mais62,4%

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.

Simulador grátis

Energia Mecânica

Skatista, bungee, bloco na mola e usina hidrelétrica: a energia muda de forma, mas o total não muda.

Abrir simulador →

Mandar no WhatsApp