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Questão do ENEM 2022

Ciências da Natureza · habilidade 20Reaplicação · Caderno Azul · Questão 119

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 ms\dfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}},

  1. Alternativa A: 0,011.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 0,011 m/s resulta de dividir o impulso, 25 N·s, pela soma das duas massas, 2 200 kg. A variação de quantidade de movimento relaciona-se com a massa que saiu, de 200 kg.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 0,021.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 0,021 m/s vem de dividir o impulso de 25 N·s pela massa inicial, 1 200 kg. A força impulsiva compensa a perda de 200 kg de massa, e não a massa total inicial.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 0,025.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 0,025 m/s vem de dividir o impulso de 25 N·s pela massa final, 1 000 kg. A força impulsiva compensa a quantidade de movimento da massa retirada, 200 kg.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 0,125. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. O impulso da força é I=F⋅Δt=250⋅0,10=25I = F \cdot \Delta t = 250 \cdot 0{,}10 = 25 N·s. Ele compensa a quantidade de movimento perdida com a retirada de Δm=200\Delta m = 200 kg, então Δm⋅v=25\Delta m \cdot v = 25 e v=25200=0,125v = \frac{25}{200} = 0{,}125 m/s.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 0,500.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 0,500 m/s não resulta de nenhuma combinação coerente dos dados. Pela relação entre impulso e quantidade de movimento, v=F⋅ΔtΔm=25200v = \frac{F \cdot \Delta t}{\Delta m} = \frac{25}{200}, que é bem menor.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
64099
Código da prova
1125
Arquivo do PDF
ENEM_2022_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf