Questão 1 - Julgue os itens a seguir em Verdadeiros (V) ou Falsos (F). É obrigatório corrigir e justificar os itens marcados como Falsos,. Considere as instruções restritivas estabelecidas.
a) ( ) (2,5 pontos) Em setembro de 2018, um grave acidente ocorreu com o bondinho do Elevador da Glória, em Lisboa, Portugal. O veículo, que descia uma encosta íngreme, perdeu o controle após a desconexão do cabo de segurança entre as duas cabines, resultando em 17 mortes e dezenas de feridos.
Considere que, após a falha do cabo, o bondinho passou a se mover livremente pela encosta, sem resistência significativa. A massa total do bondinho e dos passageiros era de aproximadamente 2.000 kg, e a inclinação da encosta gerava uma componente da força gravitacional que acelerava o veículo morro abaixo.
Com base na Segunda Lei de Newton, que afirma que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração analise a seguinte afirmação:
“Como o bondinho estava em movimento, não havia nenhuma força resultante atuando sobre ele, o que está de acordo com a Segunda Lei de Newton.”
b)
Justificativa:
c) ( ) (2,5 pontos)Em janeiro de 2019, ocorreu o rompimento da barragem da mina Córrego do Feijão, em Brumadinho (MG). Estima-se que cerca de 12 milhões de metros cúbicos de rejeitos foram liberados subitamente. Esse material, que antes estava em repouso, passou a se deslocar rapidamente, atingindo uma velocidade média de aproximadamente
nos primeiros instantes após a ruptura.
Considere que a massa total dos rejeitos liberados era da ordem de 20 milhões de toneladas e que, após a ruptura, não havia barreiras capazes de conter imediatamente o movimento.
Analise a seguinte afirmação:
“Mesmo após a ruptura da barragem, os rejeitos permaneceriam em repouso, pois não havia nenhuma força capaz de colocá-los em movimento.”
Justificativa:
a) ( ) (2,5 pontos) Em setembro de 2018, um grave acidente ocorreu com o bondinho do Elevador da Glória, em Lisboa, Portugal. O veículo, que descia uma encosta íngreme, perdeu o controle após a desconexão do cabo de segurança entre as duas cabines, resultando em 17 mortes e dezenas de feridos.
“Como o bondinho estava em movimento, não havia nenhuma força resultante atuando sobre ele, o que está de acordo com a Segunda Lei de Newton.”
b)
c) ( ) (2,5 pontos)Em janeiro de 2019, ocorreu o rompimento da barragem da mina Córrego do Feijão, em Brumadinho (MG). Estima-se que cerca de 12 milhões de metros cúbicos de rejeitos foram liberados subitamente. Esse material, que antes estava em repouso, passou a se deslocar rapidamente, atingindo uma velocidade média de aproximadamente
“Mesmo após a ruptura da barragem, os rejeitos permaneceriam em repouso, pois não havia nenhuma força capaz de colocá-los em movimento.”
Passo 1
O enunciado pede que eu julgue os dois itens como Verdadeiro (V) ou Falso (F) e que, para os itens falsos, eu corrija e justifique.
Informações dadas no item (a):
- Um bondinho perdeu o cabo de segurança e passou a mover‑se livremente morro abaixo.
- Massa total aproximada:
. - A encosta tem inclinação tal que existe uma componente da gravidade que acelera o veículo.
- Afirmação a julgar: “Como o bondinho estava em movimento, não havia nenhuma força resultante atuando sobre ele, o que está de acordo com a Segunda Lei de Newton.”
Informações dadas no item (c):
- Rompimento de barragem liberou cerca de
de rejeitos (informação volumétrica do enunciado, não necessária para o conceito). - Massa aproximada dos rejeitos: da ordem de
milhões de toneladas. - Velocidade média inicial observada: aproximadamente
. - Afirmação a julgar: “Mesmo após a ruptura da barragem, os rejeitos permaneceriam em repouso, pois não havia nenhuma força capaz de colocá‑los em movimento.”
Passo 2
Principais conceitos que precisamos entender (aula rápida e prática):
Segunda Lei de Newton — forma prática:
Aqui:
-
é a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre o corpo (força resultante). -
é a massa do corpo (escalar), por exemplo . -
é a aceleração do corpo (vetor); se , o corpo está acelerando.
Observações importantes e intuitivas (tirando o medo do cara):
- Movimento =/= ausência de força resultante. Um corpo pode estar em movimento com velocidade constante (aqui
) mesmo com forças atuando, desde que essas forças se cancelem entre si ( ). Ex.: um carrinho de supermercado empurrado com velocidade constante sobre piso liso: forças horizontais se equilibram. - Se existir aceleração (
), então necessariamente . Ou seja: se a velocidade muda (módulo ou direção), há força resultante. - Em um plano inclinado sem atrito significativo, o peso
tem uma componente paralela ao plano que não é anulada por nenhuma outra força (salvo atrito ou força de contenção), então causa aceleração morro abaixo.
Exemplo concreto (mini‑aula aplicada):
- Para um bloco numa rampa de inclinação
, decompomos o peso:
Se não há atrito e nenhuma outra força paralela que compense
, então
Note que
não depende da massa
(isso é típico de quedas livres e planos inclinados sem atrito).
Passo 3
Análise do item (a) — decisão e correção:
Julgamento: a afirmação é FALSA.
Justificativa detalhada e didática:
- O enunciado diz que, após a falha do cabo, o bondinho passou a mover‑se livremente pela encosta e que a inclinação gerava uma componente da força gravitacional que acelerava o veículo. Essas frases já dizem que existe uma força não‑balanceada ao longo da encosta.
- Aplicando a decomposição do peso num plano inclinado: a componente do peso ao longo do plano é
. Com atrito desprezível (o enunciado diz “sem resistência significativa”), não existe força que anule . Portanto a força resultante ao longo da rampa é
Pela Segunda Lei:
- Como
(há inclinação), e então . Logo há aceleração morro abaixo e a força resultante é diferente de zero. - A afirmação “Como o bondinho estava em movimento, não havia nenhuma força resultante atuando sobre ele” confunde estar em movimento com estar em equilíbrio. Estar em movimento não implica ausência de força resultante; só na situação de movimento retilíneo e uniforme (velocidade constante) a força resultante é zero.
- Um exemplo numérico ilustrativo (apenas para sentir números): suponha
(exemplo). Então e
Com
,
(Isto é só um exemplo para mostrar que a força resultante existe e tem ordem de milhares de newtons.)
- Correção da frase: o certo seria escrever algo como “Mesmo estando em movimento, havia uma força resultante atuando sobre o bondinho (a componente do peso ao longo da encosta), que causava aceleração morro abaixo.” Em outras palavras: movimento + aceleração ⇒ força resultante diferente de zero.
Passo 4
Análise do item (c) — decisão e correção:
Julgamento: a afirmação é FALSA.
Justificativa detalhada e didática:
- Antes da ruptura, os rejeitos estavam “em repouso” porque estavam contidos pela barragem — havia forças internas e estruturas que equilibravam a tendência natural do material de descer, ou seja, forças de contenção equilibravam a componente descendente da gravidade.
- A afirmação questiona por que, após a ruptura, os rejeitos permaneceriam em repouso por ausência de forças capazes de movê‑los. Essa afirmação ignora que ao remover a barreira (ruptura) as forças de contenção deixam de existir ou ficam muito reduzidas; então surgem forças não balanceadas (principalmente a gravidade, somada ao efeito de colapso e liquefação do material) que geram aceleração.
- Para avaliar a ordem de grandeza e ver que houve troca significativa de energia/momento: convertemos massa e velocidade para SI.
- Massa:
milhões de toneladas - Velocidade:
- Massa:
- Energia cinética associada (ordem de grandeza):
Como
,
Isto mostra energia colossal convertida em movimento — só pode vir de forças atuando sobre a massa (gravidade e liberação de tensões internas).
- Momento linear aproximado:
Também enorme, e só alcançável por forças resultantes agindo durante o processo de aceleração.
- Conclusão física: após a ruptura houve forças resultantes (gravidade, pressão dos próprios rejeitos ao desestabilizar, perda de suporte) que colocaram o material em movimento. Portanto a frase que diz que “não havia nenhuma força capaz de colocá‑los em movimento” está errada.
- Correção da frase: “Após a ruptura da barragem, a remoção das forças de contenção fez com que a componente da gravidade (e outros mecanismos dinâmicos do colapso) produzisse forças resultantes que aceleraram os rejeitos, colocando‑os em movimento.”
Passo 5
Dicas práticas para a prova (como um amigo que te ajuda em 10 segundos antes da tentativa):
- Quando uma afirmação mistura “estar em movimento” com “não haver força resultante”, pergunte: a velocidade é constante (módulo e direção)? Se não for constante ou se há mudança de direção, então há aceleração e logo força resultante ≠ 0.
- Para problemas de encosta/barragem, procure decompor o peso em paralelo e perpendicular ao plano e identifique se existem forças que cancelem a componente paralela (atrito, contenção). Se não houver, a componente paralela gera aceleração.
- Use ordem de grandeza para checar plausibilidade (como fiz no item (c) com energia e momento): se os números ficam enormes, é sinal de que forças relevantes atuaram.
Resposta
a) F
c) F
c) F