Mapa de questões · 2º dia
Questão 128 — ENEM 2018Caderno azul · 2º Dia
Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico, A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características físicas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.
Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (VA) e B (VB) para o mesmo intervalo de tempo.
A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias Necessárias: Física → mecânica; 3ª Lei de Newton; conservação do momento
- Nível: Difícil — entender que ar contra vela interna não anula o momento
- Tema/Habilidade: Análise de forças internas × externas
- Gabarito: B
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Comparar módulos e sentido de VA e VB; para onde vai o carro A?"
- Palavras-chave decisivas: ventoinha direcionada para a vela (A); ventoinha invertida (B); velocidades médias
- Armadilha típica: pensar que A fica parado por "auto-soprar".
- O que a resposta precisa demonstrar: A anda, mas menos que B; vai no sentido "da vela para a ventoinha" (para a direita na figura).
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Ventoinha: empurra ar para trás, recebe empurrão para frente (3ª Lei).
- Vela aparando o ar: quando a vela é côncava, parte do momento do ar volta, reduzindo eficiência.
- Carro A: perde parte do empuxo da ventoinha na própria vela; mas o ar escapa parcialmente → A anda, menos que B.
- Carro B: ventoinha invertida, ar sai direto para trás → máximo empuxo.
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: A anda, mas 0 < VA < VB.
- Evidência 2: sentido: a ventoinha sopra para a vela; a reação sobre a ventoinha é para o lado oposto ao fluxo inicial; o ar que escapa vai pro lado oposto. Resultado líquido: A vai para a direita (no sentido ventoinha→vela da imagem de referência).
- Síntese: alternativa B.
Passo 4 — Resolução Completa
Subpasso 4.1 — Comparar módulos
VA > 0 mas < VB (parte do impulso é perdida internamente em A).
Subpasso 4.2 — Sentido do movimento de A
Como a cartolina parabólica desvia parte do ar para os lados/atrás, o momento líquido ejetado é para trás do conjunto → carro A se move para a direita.
Subpasso 4.3 — Casar com alternativa B.
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
A) VA=0. ❌ A anda.
B) 0 < VA < VB; A para direita. ✅ Correta.
C, D, E) ❌ Invertem módulos ou sentido.
Gabarito: B
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: soprar na própria vela não anula o empuxo, mas reduz.
- Padrão de cobrança: conservação de momento é clássica.
- Generalização: forças internas podem transferir momento quando há escape de massa.
- Dica de eliminação rápida: descarte VA = 0, pois há ejeção de ar não totalmente bloqueada.