Questão 119 do Enem 2022 PPL: a velocidade da esteira pela força impulsiva

Enem 2022 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 95 · cinza 104 · rosa 128

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D 0,125.

Esteiras e escadas rolantes são dispositivos que deslocam, a velocidade constante, os objetos neles colocados, por meio de sistemas de controle com sensores. Quando a massa total do dispositivo varia, seja pelo acréscimo ou pela retirada de objetos, a ação de forças impulsivas mantém a velocidade constante. Como exemplo, considere que a massa total diminua de 1 200 kg para 1 000 kg em um intervalo de tempo de 0,10 s, e que, então, seja aplicada uma força impulsiva constante de 250 N para manter constante a velocidade.

No exemplo mencionado, o valor da velocidade constante do dispositivo rolante é, em m/s,

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A velocidade da esteira, sabendo a força que compensa a variação de massa.

Teorema do impulso

O impulso da força é igual à variação da quantidade de movimento. A velocidade fica constante; o que muda é a massa:

F \cdot \Delta t = \Delta m \cdot v

A conta

250 \cdot 0{,}10 = (1\,200 - 1\,000) \cdot v \quad\Rightarrow\quad 25 = 200 \cdot v \quad\Rightarrow\quad v = 0{,}125 \text{ m/s}

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Não sai de uma conta coerente com os dados. (7,8% marcaram)
B
Divide o impulso pela massa inicial (25 ÷ 1 200 ≈ 0,021). A quantidade de movimento que muda é a da massa que saiu: 200 kg. (12,6% marcaram)
C
Foi a mais marcada. Divide o impulso pela massa final (25 ÷ 1 000 = 0,025). Mas a variação da quantidade de movimento é Δm · v, com Δm = 200 kg. (41% marcaram)
E
Não sai de uma conta coerente com os dados. (10,2% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.087 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 693 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 13ª 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.

Acertaram28%dos candidatos marcaram a D

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

Como os candidatos responderam

A7,8%
B12,6%
C41% mais marcada
D28% ✓ gabarito
E10,2%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50025,5%
500 a 60024,6%
600 a 70037,9%
700 ou mais62,5%

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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