Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 126 do Enem 2025: a velocidade do avião em relação ao ar com vento

Enem 2025 · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 128 · verde 128 · cinza 121

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D 170 km/h para Leste, 220 km/h para Norte e 11 km/h para cima.

Segundo o princípio da independência dos movimentos, de Galileu, sempre que a velocidade resultante de um corpo puder ser decomposta em duas ou mais componentes perpendiculares entre si, cada um desses movimentos poderá ser analisado separadamente como se os outros não existissem. Esse princípio é muito útil para a simplificação de alguns problemas reais, em três dimensões.

Considere um avião que, ao decolar, é instruído pela torre a atingir, em 6 minutos, uma posição de 20 km a Leste, 20 km a Norte e 1 km de altitude em relação ao ponto de decolagem, conforme a figura (fora de escala). No entanto, no instante da decolagem, começa a soprar um vento cujo vetor velocidade tem componentes 30 km/h para Leste, 20 km/h para Sul e 1 km/h de cima para baixo.

Eixos Leste-Oeste, Norte-Sul e vertical; o avião está na origem com velocidade v, e a posição a ser atingida fica a Leste, a Norte e acima do ponto de decolagem

Durante a ação do vento, a velocidade v que o piloto deve estabelecer em relação ao ar para que o avião chegue à posição esperada no tempo indicado tem as componentes

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A velocidade do avião em relação ao ar para chegar ao ponto certo em 6 minutos, com vento soprando.

1. Velocidade necessária em relação ao solo

Em 6 min = 0,1 h, o avião precisa andar 20 km a Leste, 20 km a Norte e 1 km para cima:

EixoDistânciaVelocidade em relação ao solo
Leste20 km20 ÷ 0,1 = 200 km/h
Norte20 km20 ÷ 0,1 = 200 km/h
Vertical1 km1 ÷ 0,1 = 10 km/h para cima

2. Descontando o vento

A velocidade em relação ao solo é a soma da velocidade em relação ao ar com a do vento:

v⃗solo=v⃗ar+v⃗vento⇒v⃗ar=v⃗solo−v⃗vento\vec{v}_{\text{solo}} = \vec{v}_{\text{ar}} + \vec{v}_{\text{vento}} \quad\Rightarrow\quad \vec{v}_{\text{ar}} = \vec{v}_{\text{solo}} - \vec{v}_{\text{vento}}

Pelo princípio da independência, cada eixo se resolve separado (positivo para Leste, Norte e para cima):

EixoSoloVentoAr = solo − vento
Leste+200+30+170 (Leste)
Norte+200−20 (Sul)+220 (Norte)
Vertical+10−1 (para baixo)+11 (para cima)

O vento já ajuda a ir para Leste, então o piloto precisa de menos. Ele atrapalha no Norte e na subida, então o piloto precisa de mais.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Soma o vento à velocidade necessária (como a B) e ainda inverte os sentidos Norte e para cima. (13% marcaram)

  • B

    Foi a mais marcada. Soma o vento à velocidade necessária: 200 + 30, 200 − 20 e 10 − 1. Mas o vento já empurra o avião; o piloto precisa compensar, ou seja, subtrair a velocidade do vento. (29,5% marcaram)

  • C

    Ignora o vento (200, 200 e 10 km/h) e ainda troca Leste por Oeste. (17,4% marcaram)

  • E

    Acerta Leste e vertical, mas erra o sinal no eixo Norte-Sul: o vento empurra para o Sul, então o avião precisa de mais velocidade para o Norte (200 + 20 = 220), e não menos. (18% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.178.231 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 663 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 13ª mais difícil de 42 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.
Acertaram21,7%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
  • A13%
  • B29,5% mais marcada
  • C17,4%
  • D21,7% ✓ gabarito
  • E18%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50017,9%
  • 500 a 60021%
  • 600 a 70039,1%
  • 700 ou mais75,9%

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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Vetores

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

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