Questão 128 – ENEM 2018

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 (V_A) e B (V_B) 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: 

A) V_A = 0; V_B > 0; o carro A não se move. 

B) 0 < V_A < V_B; o carro A se move para a direita. 

C) 0 < V_A < V_B; o carro A se move para a esquerda. 

D) 0 < V_B< V_A; o carro A se move para a direita. 

E) 0 < V_B < V_A; o carro A se move para a esquerda.

Solução

Com o ventilador virado para a vela, a força que o vento faz na vela é igual à força que a vela faz no vento sobre o ventilador, de acordo com a terceira lei de Newton. Dessa forma, a resultante de forças se anula por ser forças internas de módulos iguais, isso é V_A=0

Já na situação com o ventilador contrária à vela, o ventilador empurra o ar para trás e o ar empurra o ventilador para frente, fazendo com o barco entre em movimento, isso é V_B > 0

Alternativa A