Questões Resolvidas sobre as Leis de Newton (com Resolução Comentada Passo a Passo)

Questão 1 — Segurança no trânsito e a importância da inércia

Em um programa de conscientização sobre segurança no trânsito, estudantes participaram de uma atividade utilizando um simulador de colisões em baixa velocidade. Durante o experimento, um carrinho representando um automóvel deslocava-se em linha reta sobre um trilho horizontal até sofrer uma parada brusca ao atingir um obstáculo. Sobre o carrinho havia um boneco preso apenas por um ímã, sem qualquer dispositivo de segurança.

No instante da colisão, observou-se que o carrinho parou quase imediatamente, enquanto o boneco continuou seu movimento para a frente, desprendendo-se do veículo.

O instrutor explicou que esse comportamento é exatamente o mesmo observado em colisões reais quando os ocupantes do veículo não utilizam o cinto de segurança.

Do ponto de vista da Mecânica Clássica, o movimento do boneco é explicado porque

  • A) o impacto produz uma força que empurra o boneco para frente.
  • B) o boneco continua seu movimento devido à tendência natural de manter seu estado de movimento até que outra força atue sobre ele.
  • C) a gravidade deixa de atuar durante a colisão, permitindo que o boneco avance.
  • D) o carrinho transfere toda sua velocidade para o boneco no momento da batida.
  • E) a força de reação exercida pelo obstáculo atua diretamente sobre o boneco, lançando-o para frente.

Resposta: letra B

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Antes de fazer contas, leia o fenômeno físico

O ENEM raramente começa cobrando fórmulas. Antes de pensar em cálculos, procure entender o que está acontecendo fisicamente.

Nesta questão existe apenas um acontecimento importante:

  • o carrinho para;
  • o boneco continua se movendo.

A pergunta é justamente por que isso acontece.

Se o estudante tentar decorar fórmulas, provavelmente ficará perdido. Entretanto, quem compreender a Primeira Lei de Newton resolverá a questão sem necessidade de qualquer cálculo.

 O que acontece com o carrinho?

Enquanto o carrinho se deslocava, ele possuía velocidade diferente de zero.

Ao atingir o obstáculo, surgiu uma grande força exercida pelo obstáculo sobre o carrinho.

Essa força altera rapidamente sua velocidade até fazê-lo parar.

Ou seja, sobre o carrinho existe uma força resultante muito intensa durante a colisão.

 E o boneco?

Agora precisamos analisar outro corpo: o boneco.

Esse é um erro muito comum entre estudantes.

Eles analisam apenas o carro, esquecendo que cada corpo deve ser estudado separadamente.

No exato instante em que o carro começa a parar, o boneco ainda possui a velocidade que tinha antes da colisão.

Seu corpo "não sabe" que o veículo parou.

Ele simplesmente continua tentando manter o movimento que possuía anteriormente.

Essa tendência recebe um nome muito importante na Física: Inércia.

 O que é inércia?

A inércia é uma propriedade presente em todos os corpos.

Ela representa a tendência que um objeto possui de conservar seu estado de movimento.

Isso significa que:

  • se estiver parado, tende a permanecer parado;
  • se estiver em movimento, tende a continuar em movimento.

O corpo somente muda esse estado quando uma força resultante atua sobre ele.

É exatamente isso que afirma a Primeira Lei de Newton.

Um erro muito comum

Muitos estudantes acreditam que existe uma força empurrando o passageiro para frente.

Essa ideia está incorreta.

Na realidade, não aparece nenhuma força "misteriosa".

O que acontece é o contrário.

O veículo diminui rapidamente sua velocidade, enquanto o corpo da pessoa tenta conservar a velocidade que possuía antes da freada.

Por isso parece que ela foi lançada para frente.

Na verdade, quem mudou de movimento foi o carro.

O passageiro apenas resistiu a essa mudança durante um pequeno intervalo de tempo.

 Onde entra o cinto de segurança?

O cinto de segurança fornece exatamente a força necessária para alterar o movimento do corpo do passageiro.

Sem o cinto, praticamente não existe nenhuma força capaz de desacelerar imediatamente o ocupante.

Com isso, o corpo continua avançando.

Já com o cinto, surge uma força que reduz gradualmente a velocidade da pessoa junto com a do veículo.

É justamente essa força que evita impactos contra volante, painel ou para-brisa.

Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

Não existe nenhuma força que empurre o corpo para frente.

Esse é um dos erros conceituais mais explorados pelo ENEM.

Alternativa B

Correta.

O boneco conserva seu estado de movimento devido à inércia, exatamente como estabelece a Primeira Lei de Newton.

Alternativa C

Incorreta.

A gravidade continua atuando normalmente durante toda a colisão.

Ela não desaparece em nenhum momento.

Alternativa D

Incorreta.

O boneco não recebe velocidade extra do carrinho.

Ele simplesmente mantém a velocidade que já possuía antes da batida.

Alternativa E

Incorreta.

A força exercida pelo obstáculo atua diretamente sobre o carro.

Ela não atua diretamente sobre o boneco.


O que o ENEM queria avaliar?

Esta não é uma questão de cálculo.

Ela avalia se o estudante consegue interpretar corretamente a Primeira Lei de Newton em uma situação do cotidiano.

O candidato precisava perceber que:

  • cada corpo deve ser analisado separadamente;
  • o veículo sofre uma força de frenagem;
  • o passageiro tende a manter seu movimento;
  • o cinto fornece a força necessária para alterar esse movimento.

Esse tipo de raciocínio aparece frequentemente em questões envolvendo carros, ônibus, elevadores, bicicletas e até acidentes esportivos.


Resposta final: letra B.

Questão 2 — Elevadores, conforto e segurança dos passageiros

Em edifícios comerciais modernos, os elevadores utilizam sistemas eletrônicos capazes de controlar a aceleração e a desaceleração da cabine, proporcionando maior conforto aos passageiros. Esse controle evita mudanças bruscas de velocidade e reduz a sensação de "peso" ou "leveza" durante a viagem.

Durante uma aula de Física, um professor propôs a seguinte situação:

Um elevador parte do repouso e começa a subir. Nos primeiros segundos, sua velocidade aumenta gradativamente até atingir um valor constante. Nesse intervalo inicial, uma pessoa permanece parada sobre uma balança instalada no piso da cabine.

Ao observar o visor da balança, a pessoa percebe que sua massa continua a mesma, mas o valor indicado pela balança torna-se maior do que aquele observado quando o elevador estava parado.

Considerando as Leis de Newton, o aumento da indicação da balança ocorre porque

  • A) o peso da pessoa aumentou devido à subida do elevador.
  • B) a gravidade torna-se maior quando o elevador acelera para cima.
  • C) a força normal exercida pelo piso da cabine aumenta para produzir a aceleração da pessoa.
  • D) a massa da pessoa aumenta temporariamente durante o movimento.
  • E) a força de reação exercida pela pessoa sobre o piso deixa de existir enquanto o elevador acelera.

Resposta: letra C

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O primeiro erro que muitos alunos cometem

Ao ler a palavra balança, muitos estudantes acreditam que ela mede diretamente a massa da pessoa.

Na realidade, isso não acontece.

Fisicamente, uma balança mede a força que o piso exerce sobre o corpo, chamada de força normal.

Depois de medir essa força, o equipamento faz automaticamente uma conversão para mostrar um valor em quilogramas.

Por isso, em situações de aceleração, a indicação da balança pode mudar mesmo que a massa da pessoa permaneça exatamente igual.

 Quais forças atuam sobre a pessoa?

O primeiro passo para resolver qualquer questão de Dinâmica é identificar todas as forças que atuam sobre o corpo analisado.

Neste problema, existem apenas duas forças importantes.

  • Peso (P), exercido pela Terra e dirigido para baixo.
  • Força normal (N), exercida pelo piso do elevador e dirigida para cima.

Essas duas forças atuam simultaneamente durante todo o movimento.

O elevador está acelerando para cima

O enunciado informa que o elevador está aumentando sua velocidade.

Isso significa que existe uma aceleração orientada para cima.

Segundo a Segunda Lei de Newton, sempre que existe aceleração, também existe uma força resultante na mesma direção da aceleração.

Como a aceleração aponta para cima, a força resultante também deve apontar para cima.

Qual força deve ser maior?

Observe novamente as duas forças existentes.

  • Peso → para baixo.
  • Normal → para cima.

Se a força resultante aponta para cima, significa que a força normal precisa ser maior que o peso.

Caso ambas fossem iguais, a força resultante seria zero e não existiria aceleração.

Logo,

N > P

É justamente esse aumento da força normal que faz a balança indicar um valor maior.

A massa mudou?

Não.

A massa é uma propriedade do corpo.

Ela não depende do movimento, da velocidade ou da aceleração do elevador.

Uma pessoa de 70 kg continuará possuindo 70 kg dentro do elevador, em um carro ou em qualquer outro sistema de referência.

O que muda é apenas a intensidade da força normal.

O peso aumentou?

Também não.

O peso depende da massa e da aceleração da gravidade.

Como nem a massa nem a gravidade mudaram, o peso permanece constante.

O único valor que aumenta é a força exercida pelo piso da cabine.

 Onde aparece a Segunda Lei de Newton?

A Segunda Lei afirma que uma força resultante produz aceleração.

Nesse caso, a força resultante é dada pela diferença entre a força normal e o peso.

Quando a força normal fica maior que o peso, aparece uma força resultante para cima.

Essa força resultante é justamente responsável pela aceleração do elevador e da pessoa.

 Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

O peso depende apenas da massa e da gravidade.

A aceleração do elevador não altera nenhuma dessas duas grandezas.

Alternativa B

Incorreta.

A gravidade da Terra praticamente não muda durante o movimento do elevador.

Alternativa C

Correta.

A força normal aumenta para produzir uma força resultante voltada para cima.

Como a balança mede exatamente essa força normal, sua indicação aumenta.

Alternativa D

Incorreta.

A massa da pessoa permanece constante durante toda a viagem.

Alternativa E

Incorreta.

Pela Terceira Lei de Newton, ação e reação existem durante toda a interação entre a pessoa e o piso.

Essas forças nunca deixam de existir.

O que o ENEM queria avaliar?

Esta questão avalia a capacidade do estudante de diferenciar três conceitos que costumam ser confundidos:

  • massa;
  • peso;
  • força normal.

Além disso, exige compreender que uma aceleração somente pode existir quando há uma força resultante diferente de zero, exatamente como estabelece a Segunda Lei de Newton.

O ENEM utiliza frequentemente elevadores, montanhas-russas, aviões e brinquedos de parques para avaliar esse tipo de raciocínio físico, sem exigir cálculos complexos.


Dica para o ENEM

Sempre que uma questão mencionar uma balança dentro de um elevador, lembre-se de que ela não mede diretamente a massa da pessoa. Ela mede a força normal. Identificar esse detalhe costuma eliminar a maioria das alternativas incorretas.


Resposta final: letra C.

Questão 3 — Robôs autônomos e transporte de cargas em centros logísticos

Grandes centros de distribuição utilizam robôs autônomos para transportar mercadorias entre diferentes setores do armazém. Esses equipamentos seguem trajetórias programadas por sensores e computadores, deslocando centenas de quilogramas diariamente sem a necessidade de operadores humanos.

Durante um estudo sobre eficiência energética, engenheiros compararam dois robôs idênticos quanto ao sistema de propulsão, mas transportando cargas diferentes. O primeiro carregava apenas uma caixa de 20 kg, enquanto o segundo transportava um conjunto de mercadorias cuja massa total era cinco vezes maior.

Em determinado trecho da rota, ambos receberam exatamente a mesma força horizontal produzida pelos motores durante o mesmo intervalo de tempo.

Os pesquisadores verificaram que o robô transportando a carga mais pesada apresentou uma variação de velocidade significativamente menor.

Esse comportamento é explicado porque

  • A) a força aplicada deixa de atuar quando a massa transportada aumenta.
  • B) corpos de maior massa apresentam maior inércia e, para a mesma força aplicada, adquirem menor aceleração.
  • C) quanto maior a massa, maior passa a ser a força gravitacional horizontal responsável pelo movimento.
  • D) o robô mais pesado recebe apenas parte da força produzida pelo motor.
  • E) a velocidade final depende exclusivamente da massa transportada, independentemente da força aplicada.

Resposta: letra B

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Antes de pensar em fórmulas, interprete o problema

Questões do ENEM quase nunca perguntam diretamente qual fórmula deve ser utilizada.

Elas procuram verificar se o estudante consegue interpretar corretamente uma situação do cotidiano utilizando conceitos físicos.

Neste exercício, a informação realmente importante aparece em apenas uma frase:

"Os dois robôs recebem exatamente a mesma força."

Essa informação será suficiente para resolver toda a questão.

 O que muda entre os dois robôs?

Observe cuidadosamente.

O motor é o mesmo.

A força produzida é a mesma.

O tempo de aplicação da força também é igual.

A única diferença está na massa transportada.

Isso significa que devemos analisar como a massa influencia o movimento.

 Recordando a Segunda Lei de Newton

A Segunda Lei estabelece que a força resultante é igual ao produto entre massa e aceleração.

F = m · a

Essa equação mostra que força, massa e aceleração estão diretamente relacionadas.

Como a força permanece constante, qualquer aumento da massa provocará uma diminuição da aceleração.

 Vamos reorganizar a equação

Muitos alunos ficam inseguros quando precisam isolar uma incógnita.

Vamos fazer isso passo a passo.

F = m · a

Queremos descobrir a aceleração.

A aceleração está multiplicada pela massa.

Para "desfazer" essa multiplicação, dividimos ambos os lados por m.

F ÷ m = (m · a) ÷ m

Como a massa aparece no numerador e no denominador, ela se simplifica.

a = F / m

Agora fica muito mais fácil interpretar.

A aceleração é inversamente proporcional à massa.

 O que significa "inversamente proporcional"?

Essa expressão costuma gerar dúvidas.

Ela significa que, quando uma grandeza aumenta, a outra diminui.

Neste caso:

  • massa aumenta;
  • aceleração diminui.

Imagine empurrar um carrinho vazio de supermercado.

Depois imagine empurrar outro completamente cheio.

Mesmo fazendo exatamente a mesma força, o carrinho carregado acelera menos.

É exatamente esse fenômeno que acontece com os robôs.

Onde entra a inércia?

A massa não representa apenas a quantidade de matéria.

Na Dinâmica, ela também mede a resistência que um corpo oferece às mudanças de movimento.

Essa resistência recebe o nome de inércia.

Quanto maior a massa, maior será sua inércia.

Quanto maior a inércia, mais difícil será alterar sua velocidade.

Por isso o robô carregando mais mercadorias acelera menos.

 Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

A força continua atuando normalmente.

O que muda é apenas a resposta do corpo à força aplicada.

Alternativa B

Correta.

Corpos mais massivos apresentam maior inércia.

Mantida a mesma força, a aceleração será menor.

Alternativa C

Incorreta.

A força gravitacional atua verticalmente, não horizontalmente.

Ela não é responsável pela aceleração horizontal descrita no problema.

Alternativa D

Incorreta.

O enunciado afirma que os dois motores aplicam exatamente a mesma força.

Não existe divisão ou perda dessa força.

Alternativa E

Incorreta.

A velocidade depende da aceleração produzida pela força aplicada.

Não depende apenas da massa.

O que o ENEM pretendia avaliar?

O objetivo principal desta questão é verificar se o estudante compreende que a Segunda Lei de Newton não serve apenas para fazer cálculos.

Ela permite interpretar fenômenos tecnológicos presentes na indústria, na robótica, na engenharia e na automação.

O candidato precisava perceber que a força permaneceu constante e que apenas a massa foi modificada.

Essa análise é suficiente para concluir que o robô mais pesado sofrerá menor aceleração.


Dica para o ENEM

Sempre que uma questão disser que dois corpos recebem a mesma força, compare imediatamente suas massas.

Se uma delas for maior, esse corpo apresentará menor aceleração.

Essa é uma das aplicações mais clássicas da Segunda Lei de Newton e aparece com frequência em provas do ENEM e vestibulares.


Resposta final: letra B.

Questão 4 — Satélites artificiais, propulsão e conservação do movimento

Desde o lançamento do primeiro satélite artificial, em 1957, a utilização de veículos espaciais tornou-se essencial para sistemas de comunicação, navegação por GPS, previsão do tempo e monitoramento ambiental. Diferentemente dos automóveis, aviões e embarcações, um satélite em órbita movimenta-se em um ambiente praticamente sem resistência do ar, onde as forças dissipativas são desprezíveis.

Durante uma aula sobre exploração espacial, um estudante fez a seguinte afirmação:

"Se um satélite está se movendo no espaço, seus motores precisam permanecer ligados o tempo todo. Caso contrário, ele perderá velocidade até parar."

Após ouvir o comentário, o professor explicou que essa ideia corresponde a uma concepção muito antiga sobre o movimento, defendida por Aristóteles há mais de dois mil anos, mas posteriormente refutada pelos experimentos de Galileu e formalizada por Isaac Newton.

Considerando os princípios da Mecânica Clássica, a explicação correta para o movimento do satélite é:

  • A) O satélite continua em movimento porque ainda existe combustível armazenado em seus motores.
  • B) Na ausência de uma força resultante que altere sua velocidade, o satélite tende a manter seu estado de movimento devido à inércia.
  • C) Todo corpo em movimento produz continuamente uma força responsável por mantê-lo deslocando-se.
  • D) O movimento só continua porque o vácuo exerce uma força na mesma direção da velocidade do satélite.
  • E) O satélite somente permanece em movimento porque sua massa aumenta continuamente durante a órbita.

Resposta: letra B

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 Antes de responder, identifique o erro conceitual presente no texto

Questões do ENEM frequentemente apresentam uma afirmação feita por um personagem. Em muitos casos, essa afirmação representa um erro conceitual bastante comum entre estudantes.

Nesta questão, o aluno afirma que um corpo somente permanece em movimento enquanto existir uma força empurrando-o continuamente.

Essa ideia parece intuitiva, mas está incorreta.

 Por que muitas pessoas pensam dessa maneira?

No cotidiano, quase todos os objetos acabam parando quando deixamos de empurrá-los.

Uma bicicleta desacelera.

Uma bola rolando diminui sua velocidade.

Um automóvel perde velocidade quando o motorista deixa de acelerar.

Isso faz muitas pessoas acreditarem que a força do motor é responsável por manter o movimento.

Na realidade, esses corpos param porque existem forças contrárias ao movimento, como o atrito e a resistência do ar.

 O que acontece no espaço?

No espaço sideral praticamente não existe ar.

Consequentemente, também praticamente não existe resistência do ar capaz de reduzir continuamente a velocidade do satélite.

Assim, quando seus motores são desligados, ele não "perde o impulso".

Ele simplesmente continua se movendo.

Esse comportamento é previsto pela Primeira Lei de Newton.

 O conceito de inércia

Todo corpo possui uma propriedade chamada inércia.

A inércia representa a tendência natural de conservar o estado de movimento.

Isso significa que:

  • um corpo parado tende a continuar parado;
  • um corpo em movimento tende a continuar em movimento.

Somente uma força resultante diferente de zero pode alterar esse estado.

Então o motor do foguete serve para quê?

Essa é uma dúvida bastante comum.

O motor não existe para manter o movimento.

Ele existe para modificar o movimento.

Quando é necessário aumentar a velocidade, diminuir a velocidade ou alterar a direção da trajetória, os motores são acionados para produzir uma força resultante.

Depois que essa alteração ocorre, eles podem ser desligados novamente.

O satélite continuará seu movimento devido à inércia.

 Relação com Galileu Galilei

Antes de Newton, Galileu realizou diversos estudos utilizando planos inclinados.

Ele percebeu que, quanto menor era o atrito, maior era a distância percorrida pelos corpos.

A partir dessa observação concluiu que, sem atrito, um corpo continuaria em movimento indefinidamente.

Newton transformou essa ideia em uma lei geral da Mecânica, conhecida atualmente como Lei da Inércia.

Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

O combustível não mantém o satélite em movimento.

Ele apenas permite que os motores sejam acionados quando se deseja modificar a velocidade.

Alternativa B

Correta.

Na ausência de uma força resultante capaz de alterar sua velocidade, o satélite mantém seu movimento devido à inércia.

Alternativa C

Incorreta.

Corpos não produzem uma força apenas porque estão se movendo.

Essa ideia corresponde ao pensamento aristotélico, abandonado pela Física moderna.

Alternativa D

Incorreta.

O vácuo não exerce uma força que impulsiona o satélite.

Na verdade, sua principal característica é justamente a ausência de matéria.

Alternativa E

Incorreta.

A massa do satélite não aumenta durante sua órbita.

Mesmo que aumentasse, isso não seria responsável pela manutenção do movimento.

 O que o ENEM pretendia avaliar?

Esta questão procura verificar se o estudante abandonou a ideia intuitiva de que "todo movimento precisa de uma força constante".

Essa é uma das mudanças conceituais mais importantes promovidas pela Primeira Lei de Newton.

Além disso, a questão relaciona História da Ciência, exploração espacial e Mecânica Clássica, característica muito comum nas provas atuais do ENEM.


Dica para o ENEM

Sempre que um problema mencionar satélites, sondas espaciais ou objetos movendo-se no espaço, pergunte primeiro:

Existe alguma força alterando continuamente a velocidade?

Se a resposta for não, lembre-se da Primeira Lei de Newton: o corpo tende a conservar seu estado de movimento devido à inércia.


Resposta final: letra B.

Questão 5 — Veículos elétricos, frenagem regenerativa e força resultante

Os veículos elétricos utilizam um sistema conhecido como frenagem regenerativa. Diferentemente dos automóveis convencionais, parte da energia cinética do veículo é convertida novamente em energia elétrica durante a desaceleração, aumentando a autonomia da bateria e reduzindo o desgaste dos freios.

Durante um teste realizado por uma fabricante, dois carros elétricos idênticos percorriam uma pista perfeitamente horizontal com velocidade constante de 72 km/h.

Ao atingir um determinado ponto da pista, apenas um dos veículos teve seu sistema de frenagem regenerativa acionado automaticamente, enquanto o outro continuou em movimento sem qualquer intervenção do motorista.

Após alguns segundos, observou-se que:

  • o primeiro veículo reduziu gradualmente sua velocidade;
  • o segundo manteve praticamente a mesma velocidade durante todo o percurso.

Um estudante concluiu que o segundo automóvel continuava em movimento porque seu motor permanecia produzindo uma força para frente.

Outro estudante discordou, afirmando que o comportamento observado podia ser explicado pelas Leis de Newton.

Considerando a situação descrita, a interpretação correta é:

  • A) O segundo veículo permanece em movimento porque existe uma força constante produzida pelo motor equilibrando a ausência de atrito.
  • B) O primeiro veículo desacelera porque sua massa diminui durante a frenagem.
  • C) O segundo veículo tende a manter seu movimento porque, na ausência de força resultante significativa, seu estado de movimento permanece inalterado.
  • D) O primeiro veículo desacelera porque sua velocidade produz naturalmente uma força contrária ao movimento.
  • E) Ambos os veículos deveriam parar naturalmente, mesmo sem atuação de qualquer força externa.

Resposta: letra C

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O que realmente mudou entre os dois veículos?

Questões do ENEM costumam apresentar muitas informações. Entretanto, nem todas são importantes para responder ao problema.

Nesta situação, praticamente tudo pode ser resumido em uma única diferença:

  • um veículo sofreu uma força de frenagem;
  • o outro continuou praticamente sem sofrer alteração em seu movimento.

Esse detalhe é suficiente para resolver toda a questão.

 O que significa "velocidade constante"?

Quando um corpo possui velocidade constante, sua velocidade não aumenta nem diminui.

Se a velocidade permanece constante, sua aceleração é igual a zero.

E sempre que a aceleração é nula, podemos concluir, pela Segunda Lei de Newton, que a força resultante também é igual a zero.

Em outras palavras:

  • não existe força resultante acelerando o veículo;
  • não existe força resultante freando o veículo.

 O que acontece quando a frenagem regenerativa é acionada?

Ao acionar a frenagem regenerativa, o motor passa a funcionar como um gerador elétrico.

Nesse processo, parte da energia cinética do automóvel é convertida em energia elétrica.

Fisicamente, isso significa que aparece uma força contrária ao movimento.

Essa força gera uma força resultante voltada para trás.

Como consequência, surge uma aceleração também voltada para trás.

O resultado observado é a diminuição gradual da velocidade.

 E o segundo veículo?

O segundo automóvel não sofreu nenhuma força adicional capaz de alterar seu movimento.

Assim, continua valendo a Primeira Lei de Newton.

Sempre que a força resultante for praticamente nula, um corpo tende a conservar seu estado de movimento.

Esse comportamento recebe o nome de inércia.

 Um erro muito comum

Muitos estudantes acreditam que um veículo precisa receber continuamente uma força para permanecer em movimento.

Essa ideia parece fazer sentido porque, no cotidiano, os automóveis realmente precisam do motor funcionando.

Entretanto, isso acontece porque existem forças resistivas, como:

  • atrito dos pneus com o solo;
  • resistência do ar;
  • atritos internos do próprio veículo.

O motor não existe para manter o movimento.

Ele existe para compensar essas forças resistivas.

Se essas resistências fossem eliminadas, um corpo poderia continuar em movimento mesmo com o motor desligado.

 Relação entre a Primeira e a Segunda Lei

Essa questão envolve as duas primeiras leis da Dinâmica.

No segundo veículo:

  • força resultante praticamente nula;
  • aceleração praticamente nula;
  • velocidade constante.

No primeiro veículo:

  • surge uma força contrária ao movimento;
  • aparece uma aceleração negativa;
  • a velocidade diminui.

Portanto, o comportamento dos dois carros pode ser explicado pelas Leis de Newton sem necessidade de qualquer fórmula matemática.

 Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

O movimento não depende da existência de uma força permanente produzida pelo motor.

Alternativa B

Incorreta.

A desaceleração não ocorre porque a massa diminui.

Ela ocorre porque aparece uma força resultante contrária ao movimento.

Alternativa C

Correta.

Na ausência de uma força resultante significativa, o corpo tende a conservar seu estado de movimento, conforme estabelece a Primeira Lei de Newton.

Alternativa D

Incorreta.

Velocidade não produz força.

Forças são consequência de interações entre corpos.

Alternativa E

Incorreta.

Um corpo não para espontaneamente.

Para reduzir sua velocidade é necessária uma força resultante contrária ao movimento.

 O que o ENEM pretendia avaliar?

Esta questão avalia se o estudante consegue diferenciar duas ideias bastante distintas:

  • manter um movimento;
  • alterar um movimento.

A Física moderna mostra que uma força não é necessária para manter um corpo em movimento.

Ela é necessária apenas quando desejamos modificar esse movimento, acelerando, desacelerando ou mudando sua direção.

Essa mudança de pensamento foi uma das maiores contribuições de Galileu e Newton para a Ciência.


Dica para o ENEM

Sempre que uma questão apresentar um veículo em velocidade constante, faça imediatamente a seguinte pergunta:

A velocidade está mudando?

Se a resposta for "não", então a aceleração é nula e, consequentemente, a força resultante também será nula.

Esse raciocínio elimina diversas alternativas incorretas sem necessidade de cálculos.


Resposta final: letra C.

Questão 6 — Transporte urbano, mobilidade e eficiência energética

Diversas capitais brasileiras vêm substituindo parte de sua frota de ônibus convencionais por veículos elétricos equipados com sistemas inteligentes de controle de aceleração e frenagem. Além de reduzir o consumo de combustível e a emissão de poluentes, esses sistemas diminuem a ocorrência de acidentes causados por frenagens bruscas, proporcionando maior conforto aos passageiros em pé durante os deslocamentos urbanos.

Durante um estudo realizado por engenheiros de transportes, foram comparados dois veículos de mesmo modelo percorrendo trajetos idênticos. O primeiro utilizava um sistema convencional de aceleração, enquanto o segundo possuía um software capaz de aumentar a velocidade de maneira gradual.

Os pesquisadores observaram que, no segundo veículo, os passageiros apresentavam menor deslocamento relativo em relação ao interior do ônibus durante o instante em que ele iniciava o movimento.

O resultado observado está associado principalmente ao fato de que

  • A) a diminuição da aceleração reduz a intensidade da força resultante necessária para modificar o estado de movimento dos passageiros.
  • B) o aumento da velocidade elimina completamente os efeitos da gravidade durante o deslocamento.
  • C) a massa dos passageiros diminui durante a aceleração inicial do veículo.
  • D) passageiros em repouso passam a exercer menor força peso sobre o piso do ônibus.
  • E) velocidades maiores provocam naturalmente menor inércia dos corpos.

Resposta: letra A.

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Leitura da situação

Esta questão não pergunta qual Lei de Newton deve ser utilizada.

O estudante precisa descobrir isso analisando o fenômeno descrito.

Observe que os engenheiros não modificaram a velocidade máxima do ônibus.

O que foi alterado foi apenas a maneira como essa velocidade foi atingida.

Em vez de acelerar bruscamente, o veículo passou a acelerar de forma gradual.

Por que isso melhora o conforto?

Quando o ônibus parte rapidamente, sua velocidade aumenta em um intervalo de tempo muito pequeno.

Isso significa que sua aceleração é elevada.

Como consequência, é necessária uma força resultante maior para alterar o estado de movimento dos passageiros.

Entretanto, o corpo humano apresenta inércia.

Assim, cada passageiro tende a conservar seu estado inicial de repouso enquanto o veículo começa a se deslocar.

Quanto maior for a aceleração do ônibus, maior será a diferença entre o movimento do veículo e a tendência natural do corpo em permanecer em repouso.

É exatamente essa diferença que produz a sensação de ser "jogado para trás".

Analisando as alternativas

A) Correta.

Uma aceleração menor exige menor força resultante para modificar o movimento dos passageiros, tornando a partida mais confortável.

B) Incorreta.

A gravidade permanece praticamente constante durante todo o movimento.

C) Incorreta.

A massa dos passageiros não depende da velocidade do ônibus.

D) Incorreta.

O peso depende da gravidade e da massa, não do movimento horizontal.

E) Incorreta.

A inércia depende apenas da massa.

Competência avaliada pelo ENEM

A questão exige interpretar um texto tecnológico relacionando conforto, aceleração e inércia sem mencionar explicitamente a Primeira ou a Segunda Lei de Newton.

Questão 7 — Satélites artificiais, lixo espacial e correção de órbita

O aumento do número de satélites artificiais em órbita da Terra trouxe inúmeros benefícios para as telecomunicações, monitoramento ambiental, previsão do tempo e sistemas de navegação. Entretanto, esse crescimento também elevou a quantidade de detritos espaciais, conhecidos como lixo espacial, aumentando o risco de colisões em órbita.

Para minimizar esse problema, centros de controle monitoram continuamente a trajetória dos satélites. Quando existe risco de colisão com algum fragmento, pequenos motores são acionados durante alguns segundos para alterar sua velocidade e, consequentemente, sua trajetória.

Após essa breve correção orbital, os motores são desligados e o satélite continua seu movimento até que uma nova correção seja necessária.

Um estudante concluiu que, depois do desligamento dos motores, o satélite deveria diminuir gradualmente sua velocidade, pois nenhuma força continuaria empurrando-o para frente.

Outro estudante discordou dessa interpretação e afirmou que ela contradiz um dos princípios fundamentais da Mecânica Clássica.

A interpretação mais adequada para o comportamento do satélite é:

  • A) Após desligar os motores, o satélite perde velocidade porque deixa de existir força motriz.
  • B) O combustível armazenado continua sendo consumido lentamente, mantendo o satélite em movimento.
  • C) O movimento continua porque um corpo não necessita de uma força constante para manter sua velocidade; as forças são necessárias apenas para alterar seu estado de movimento.
  • D) A ausência de atmosfera faz com que a gravidade deixe de atuar sobre o satélite.
  • E) Os motores permanecem produzindo uma pequena força, mesmo desligados, suficiente para manter a órbita.

Resposta: letra C.

✔ Ver resposta

 Como o ENEM constrói esse tipo de questão?

Observe que, em nenhum momento, o enunciado pergunta diretamente sobre a Primeira Lei de Newton.

O candidato deve interpretar uma situação tecnológica real e identificar qual conceito físico explica o fenômeno observado.

Esse tipo de abordagem tornou-se bastante comum nas últimas edições do ENEM.

 Qual é a informação mais importante do texto?

A informação central aparece logo após a descrição da correção orbital:

Os motores permanecem ligados apenas durante alguns segundos e, depois de desligados, o satélite continua sua trajetória.

Toda a questão gira em torno dessa observação.

 Por que os motores são ligados?

Os motores não existem para manter o satélite em movimento.

Sua função é modificar alguma característica desse movimento.

Dependendo da necessidade, eles podem:

  • aumentar a velocidade;
  • diminuir a velocidade;
  • alterar a direção da trajetória;
  • corrigir pequenas variações na órbita.

Assim que essa modificação é realizada, eles podem ser desligados.

 O satélite continua em movimento. Por quê?

Essa é justamente a ideia introduzida por Galileu e posteriormente formalizada por Isaac Newton.

Um corpo não precisa receber uma força continuamente para continuar se movendo.

Na ausência de uma força resultante capaz de modificar sua velocidade, ele tende a conservar seu estado de movimento.

Essa propriedade recebe o nome de inércia.

 Um erro histórico muito comum

Durante muitos séculos acreditou-se que um corpo somente permaneceria em movimento enquanto existisse uma força empurrando-o continuamente.

Essa ideia foi proposta por Aristóteles.

Hoje sabemos que essa interpretação está incorreta.

O que normalmente faz um objeto parar no cotidiano não é a ausência de força motriz, mas a presença de forças contrárias ao movimento, como o atrito e a resistência do ar.

No espaço, essas forças são extremamente pequenas quando comparadas às existentes na superfície terrestre.

Atenção para um detalhe importante

Alguns estudantes concluem, de forma equivocada, que "não existe nenhuma força atuando no satélite".

Essa afirmação também não é correta.

A gravidade terrestre continua atuando sobre ele e é justamente essa interação gravitacional que mantém sua órbita ao redor da Terra.

Entretanto, a questão não está discutindo a origem da órbita, mas sim a ideia equivocada de que seria necessário um motor funcionando continuamente para manter o movimento.

Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

O satélite não diminui sua velocidade simplesmente porque o motor foi desligado.

Motores alteram movimentos; não são responsáveis por mantê-los continuamente.

Alternativa B

Incorreta.

O consumo de combustível não mantém o satélite em movimento.

Na verdade, após o desligamento dos motores, o combustível deixa de ser utilizado.

Alternativa C

Correta.

Esse é exatamente o princípio da inércia.

As forças são necessárias para modificar um movimento, não para mantê-lo.

Alternativa D

Incorreta.

Mesmo em órbita, a gravidade terrestre continua atuando intensamente sobre o satélite.

Sem essa interação gravitacional, ele sequer permaneceria orbitando a Terra.

Alternativa E

Incorreta.

Motores desligados não produzem força.

O movimento continua devido às propriedades da dinâmica, e não por uma propulsão "residual".

 O que esta questão realmente avaliou?

Embora o texto trate de tecnologia espacial, o objetivo principal foi verificar se o candidato consegue distinguir dois conceitos diferentes:

  • manter um movimento;
  • alterar um movimento.

Essa diferença é um dos pilares da Mecânica Newtoniana e representa uma ruptura com a concepção intuitiva de que todo movimento precisa ser constantemente produzido por uma força.

Perceber essa distinção é mais importante do que decorar qualquer fórmula.


Dica para o ENEM

Sempre que uma questão envolver satélites, foguetes, sondas espaciais ou qualquer objeto em movimento, pergunte primeiro:

"O movimento está sendo mantido ou está sendo alterado?"

Se a situação descrever aumento, diminuição ou mudança de direção da velocidade, será necessário analisar a existência de uma força resultante.

Caso contrário, lembre-se de que um corpo tende naturalmente a conservar seu estado de movimento.


Resposta final: letra C.

Questão 8 — Engenharia automotiva, airbags e segurança veicular

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), os acidentes de trânsito estão entre as principais causas de morte em diversos países. Nas últimas décadas, a engenharia automotiva passou a desenvolver sistemas capazes de reduzir os efeitos das colisões sobre os ocupantes dos veículos, como cintos de segurança com pré-tensionadores, zonas de deformação programada e airbags.

Durante os testes realizados por uma montadora, dois automóveis idênticos colidiram frontalmente contra uma barreira rígida sob as mesmas condições de velocidade.

No primeiro veículo, o sistema de airbags estava desativado. No segundo, todos os dispositivos funcionaram corretamente.

Os sensores registraram que, imediatamente antes da colisão, os ocupantes dos dois veículos possuíam exatamente a mesma velocidade. Entretanto, após o impacto, os passageiros protegidos pelos airbags apresentaram índices significativamente menores de lesões.

Os engenheiros concluíram que a principal função do airbag não é impedir que o passageiro pare, mas modificar a maneira como essa parada acontece.

Do ponto de vista da Mecânica Clássica, essa conclusão é explicada porque o airbag

  • A) reduz a massa do ocupante durante o impacto, diminuindo a força resultante.
  • B) aumenta o tempo necessário para que a velocidade do ocupante seja reduzida até zero, diminuindo a intensidade média da força exercida sobre seu corpo.
  • C) elimina completamente a ação da gravidade durante a colisão.
  • D) impede que exista inércia durante o impacto.
  • E) transforma totalmente a energia cinética do veículo em energia potencial gravitacional.

Resposta: letra B.

✔ Ver resposta

 O que a questão realmente está perguntando?

Observe que o enunciado não pergunta como funciona um airbag.

Também não pergunta qual Lei de Newton deve ser utilizada.

O desafio consiste em compreender por que duas pessoas, com a mesma velocidade antes da colisão, sofrem consequências diferentes após o impacto.

Esse é exatamente o tipo de situação-problema que aparece com frequência no ENEM.

O passageiro vai parar de qualquer maneira

Muitos estudantes imaginam que o airbag impede que o corpo pare.

Isso não acontece.

Após uma colisão frontal, o passageiro necessariamente terá sua velocidade reduzida até praticamente zero.

O airbag não evita essa desaceleração.

Ele modifica apenas a forma como ela ocorre.

Imagine duas situações diferentes

Considere que uma pessoa esteja correndo e precise parar.

Ela pode fazer isso de duas maneiras.

  • Parando quase instantaneamente ao bater contra uma parede.
  • Parando gradualmente ao correr sobre um colchão grosso.

Nos dois casos, a velocidade final será zero.

A diferença está no intervalo de tempo gasto para realizar essa mudança.

 O que faz o airbag?

Quando o airbag infla, ele aumenta o tempo durante o qual ocorre a desaceleração do ocupante.

Em vez de o corpo parar quase instantaneamente ao atingir o volante ou o painel, a redução da velocidade acontece de maneira mais gradual.

Como consequência, a força média exercida sobre o corpo torna-se menor.

É justamente essa redução da força que diminui a probabilidade de fraturas e lesões graves.

Onde aparece a Segunda Lei de Newton?

A Segunda Lei estabelece que a força resultante está relacionada à variação do movimento.

Quando a mesma mudança de velocidade acontece em um intervalo de tempo maior, a desaceleração média é menor.

Como a aceleração diminui, a força média também diminui.

Embora o ENEM não apresente necessariamente as equações, compreender essa relação é suficiente para resolver a questão.

Por que a velocidade inicial não mudou?

O enunciado informa que ambos os veículos possuíam exatamente a mesma velocidade antes da colisão.

Essa informação elimina qualquer possibilidade de atribuir a diferença das lesões à velocidade do acidente.

A única diferença relevante entre as situações foi a presença do airbag.

Analisando as alternativas

Alternativa A

Incorreta.

A massa do ocupante permanece constante durante toda a colisão.

Alternativa B

Correta.

O airbag aumenta o intervalo de tempo necessário para interromper o movimento do ocupante.

Isso reduz a desaceleração média e, consequentemente, diminui a força média exercida sobre o corpo.

Alternativa C

Incorreta.

A gravidade continua atuando normalmente durante todo o acidente.

Alternativa D

Incorreta.

A inércia é uma propriedade da matéria e não pode ser eliminada.

O airbag existe justamente porque o passageiro possui inércia.

Alternativa E

Incorreta.

Não ocorre transformação da energia cinética em energia potencial gravitacional.

Durante a colisão, grande parte da energia mecânica é convertida em deformações, calor e som.

 O que o ENEM avaliou nesta questão?

Embora o contexto envolva engenharia automotiva, segurança no trânsito e tecnologia, o conceito físico central é a relação entre força, aceleração e intervalo de tempo durante uma desaceleração.

O estudante precisava interpretar o texto e perceber que o airbag não impede a colisão nem reduz a velocidade inicial do veículo.

Sua função é tornar a parada menos brusca, reduzindo as forças exercidas sobre o corpo humano.


Dica para o ENEM

Sempre que uma questão abordar airbags, capacetes, colchões de proteção, redes de segurança ou pisos emborrachados, pense na seguinte ideia:

O objetivo desses dispositivos não é impedir que o movimento termine, mas aumentar o tempo em que essa mudança ocorre, reduzindo as forças envolvidas.


Resposta final: letra B.

Questão 9 — Testes de frenagem em veículos elétricos e análise de gráficos

Uma empresa do setor automotivo desenvolveu um novo sistema eletrônico de frenagem para veículos elétricos. Antes de sua comercialização, foram realizados diversos testes para avaliar como a velocidade do veículo varia durante uma frenagem de emergência.

Em um dos experimentos, um automóvel trafegava em linha reta quando o sistema de frenagem foi acionado. Durante todo o teste, sensores registraram a velocidade do veículo em função do tempo, produzindo o gráfico esquemático abaixo.

Gráfico de velocidade em função do tempo mostrando a frenagem uniforme de um veículo elétrico, com a velocidade diminuindo de 30 m/s para 0 m/s em 6 segundos.
Gráfico velocidade × tempo representando uma frenagem uniforme, caracterizada por aceleração constante contrária ao movimento.

Após analisar o gráfico, quatro estudantes apresentaram interpretações diferentes.

Estudante I: Durante toda a frenagem existe uma aceleração constante contrária ao movimento.

Estudante II: Como a velocidade diminui, a força resultante sobre o veículo é nula.

Estudante III: A cada segundo o veículo percorre exatamente a mesma distância.

Estudante IV: A força resultante responsável pela frenagem atua no mesmo sentido do deslocamento do automóvel.

Considerando apenas as informações fornecidas pelo gráfico e os princípios da Mecânica Clássica, está correta a afirmação do estudante

  • A) I apenas.
  • B) II apenas.
  • C) III apenas.
  • D) IV apenas.
  • E) I e III.

Resposta: letra A. 

✔ Ver resposta

 A habilidade mais importante desta questão

O ENEM utiliza gráficos não apenas para ilustrar uma situação, mas para verificar se o candidato consegue transformar uma informação visual em uma interpretação física.

Nesta questão, nenhuma fórmula é necessária.

Toda a resposta pode ser encontrada observando cuidadosamente o gráfico.

O que o gráfico mostra?

Observe que a velocidade começa em aproximadamente 30 m/s e diminui continuamente até atingir zero.

Além disso, a redução acontece seguindo uma linha reta.

Quando um gráfico velocidade × tempo apresenta uma reta, significa que a velocidade está variando de maneira uniforme.

Isso indica que a aceleração permanece constante durante todo o intervalo analisado.

Como a velocidade está diminuindo, essa aceleração possui sentido oposto ao movimento.

Analisando a afirmação do Estudante I

Ele afirma que existe uma aceleração constante contrária ao movimento.

Essa interpretação está totalmente de acordo com o gráfico.

Portanto, sua conclusão está correta.

Analisando a afirmação do Estudante II

Ele afirma que a força resultante é nula.

Esse é um erro bastante comum.

Sempre que a velocidade está mudando, existe aceleração.

Sempre que existe aceleração, existe força resultante diferente de zero.

Logo, essa afirmação está incorreta.

Analisando a afirmação do Estudante III

Ele afirma que o veículo percorre a mesma distância a cada segundo.

Observe que a velocidade diminui continuamente.

Isso significa que, a cada novo segundo, o veículo percorre uma distância menor do que no segundo anterior.

Portanto, essa conclusão também está incorreta.

Analisando a afirmação do Estudante IV

Se a velocidade está diminuindo, a força resultante deve atuar em sentido contrário ao movimento.

Caso a força atuasse no mesmo sentido do deslocamento, a velocidade aumentaria.

Logo, essa alternativa também está incorreta.

O que o ENEM pretendia avaliar?

Esta questão não cobra a memorização da equação da aceleração.

O objetivo é verificar se o estudante consegue interpretar um gráfico de velocidade em função do tempo e relacioná-lo com os conceitos de aceleração e força resultante.

Essa competência aparece frequentemente nas provas do ENEM porque aproxima a Física da análise de dados experimentais.


Dica para o ENEM

Sempre que encontrar um gráfico de velocidade versus tempo, faça estas três perguntas:

  1. A velocidade aumenta, diminui ou permanece constante?
  2. Existe aceleração?
  3. Se existe aceleração, deve existir força resultante?

Responder essas perguntas normalmente elimina a maior parte das alternativas incorretas antes mesmo de realizar qualquer cálculo.


Resposta final: letra A.

Questão 10 — Lançamento de foguetes reutilizáveis e as Leis de Newton

Nas últimas décadas, empresas privadas passaram a desenvolver foguetes reutilizáveis capazes de retornar à superfície terrestre após colocar satélites em órbita. Essa tecnologia reduz significativamente os custos das missões espaciais e permite que um mesmo veículo seja utilizado diversas vezes.

Durante o lançamento, toneladas de combustível são queimadas em poucos minutos. Os gases produzidos pela combustão são expelidos a altíssimas velocidades pela parte inferior do foguete, permitindo sua ascensão.

Em uma reportagem sobre exploração espacial, um comentarista afirmou:

"O foguete sobe porque seus motores empurram o ar para baixo. Portanto, no espaço sideral, onde praticamente não existe atmosfera, um foguete não conseguiria se movimentar."

Após assistir à reportagem, um professor de Física propôs que seus alunos analisassem criticamente essa afirmação utilizando os princípios da Mecânica Clássica.

A conclusão cientificamente correta é que

  • A) o comentário está correto, pois todo movimento depende do apoio do ar para ocorrer.
  • B) o foguete somente consegue acelerar porque sua massa aumenta continuamente durante o lançamento.
  • C) os motores do foguete exercem uma força diretamente sobre o espaço vazio, produzindo sua aceleração.
  • D) ao expulsar gases para trás, o foguete recebe uma força de mesma intensidade e sentido oposto, podendo acelerar mesmo na ausência de atmosfera.
  • E) a gravidade deixa de atuar sobre o foguete logo após o início da missão, permitindo seu movimento ascendente.

Resposta: letra D.

✔ Ver resposta

 Antes de pensar na resposta, identifique o erro da reportagem

Questões do ENEM frequentemente apresentam uma afirmação feita por um personagem ou retirada de uma reportagem. O objetivo não é verificar se o estudante decorou uma fórmula, mas se consegue analisar criticamente uma informação utilizando conhecimentos científicos.

Neste caso, o comentarista afirma que o foguete sobe porque empurra o ar para baixo.

Essa ideia parece convincente à primeira vista, mas apresenta um problema importante.

Se fosse verdadeira, nenhum foguete conseguiria se mover no espaço, onde praticamente não existe atmosfera.

Entretanto, satélites, sondas espaciais e missões à Lua demonstram diariamente que isso não acontece.

 O que realmente acontece dentro do motor?

Durante a combustão, enormes quantidades de gases são produzidas em altíssima temperatura.

Esses gases são expelidos pela parte inferior do foguete com velocidades extremamente elevadas.

Quando isso acontece, o foguete exerce uma força sobre os gases, acelerando-os para trás.

Mas a interação não termina aí.

A Terceira Lei de Newton

Sempre que um corpo exerce uma força sobre outro corpo, o segundo exerce simultaneamente uma força sobre o primeiro.

Essas forças possuem três características fundamentais:

  • mesma intensidade;
  • mesma direção;
  • sentidos opostos.

Além disso, elas atuam em corpos diferentes.

Esse princípio é conhecido como Terceira Lei de Newton ou Lei da Ação e Reação.

Quem exerce força em quem?

É muito comum imaginar que a força de reação "anula" a força de ação.

Isso não acontece.

Observe a interação:

  • o motor empurra os gases para baixo;
  • os gases empurram o foguete para cima.

Como essas forças atuam em corpos diferentes, elas não se anulam.

É justamente essa força exercida pelos gases sobre o foguete que produz sua aceleração.

Por que o foguete funciona no espaço?

Esse é o ponto central da questão.

O foguete não precisa empurrar o ar.

Ele empurra os próprios gases produzidos por seus motores.

Os gases fazem parte do sistema de propulsão e são transportados pelo próprio foguete na forma de combustível.

Assim, mesmo no espaço praticamente vazio, continua existindo a interação entre o foguete e os gases expelidos.

Consequentemente, a Terceira Lei de Newton continua válida.

O que acontece com a massa do foguete?

Durante o lançamento, a massa do foguete não aumenta.

Na verdade, ela diminui continuamente, pois grandes quantidades de combustível são consumidas e transformadas em gases.

Esse detalhe torna incorreta uma das alternativas da questão.

Analisando cada alternativa

Alternativa A

Incorreta.

O movimento do foguete não depende do ar atmosférico.

Caso dependesse, missões espaciais seriam impossíveis.

Alternativa B

Incorreta.

A massa do foguete diminui durante o lançamento devido ao consumo do combustível.

Alternativa C

Incorreta.

O espaço vazio não exerce reação sobre o foguete.

A interação ocorre entre o foguete e os gases expelidos.

Alternativa D

Correta.

Ao acelerar os gases para trás, o foguete recebe dos próprios gases uma força de mesma intensidade e sentido oposto, permitindo sua aceleração mesmo no vácuo.

Alternativa E

Incorreta.

A gravidade terrestre continua atuando durante praticamente toda a missão espacial.

Inclusive, é justamente a gravidade que mantém satélites em órbita da Terra.

 O que esta questão avaliou?

Embora o contexto envolva tecnologia espacial, o conceito físico central é a interpretação correta da Terceira Lei de Newton.

O candidato precisava reconhecer que forças de ação e reação atuam em corpos diferentes e, portanto, não se anulam.

Além disso, a questão exigia abandonar uma ideia bastante comum, mas equivocada: a de que um foguete precisa "empurrar o ar" para conseguir subir.

Essa habilidade de confrontar explicações intuitivas com conhecimentos científicos é uma das competências mais valorizadas pelo ENEM.


Dica para o ENEM

Sempre que encontrar uma questão sobre foguetes, armas de fogo, mangueiras de incêndio, balões cheios de ar ou extintores de incêndio, lembre-se de que todos esses exemplos envolvem o mesmo princípio físico: um corpo expulsa massa em uma direção e, como consequência, recebe uma força em sentido oposto.

Essa é uma das aplicações mais importantes da Terceira Lei de Newton e aparece frequentemente em questões contextualizadas.


Resposta final: letra D  



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