Na tirinha, Calvin se divertia em um balanço antes de soltar-se dele e cair ao chão. Em sua fala, ele demonstra ter imaginado que permaneceria em movimento circular. Porém, a força gravitacional, que permanece atuando no garoto, modifica a direção de sua velocidade, fazendo com que ele chegue ao chão da maneira ilustrada no último quadrinho.
WATTERSON, B. Disponível em: https://tiras-do-calvin.tumblr.com.
Acesso em: 19 nov. 2021 (adaptado).
Qual vetor representa a força resultante exercida pelo chão sobre Calvin no exato momento em que ele toca o chão?
A questão avalia o conceito de força resultante e decomposição de forças no contexto de um impacto com o solo.
Quando Calvin toca o chão após cair do balanço, ele possui velocidade com componente horizontal (na direção do movimento do balanço) e componente vertical (para baixo, devido à gravidade). O chão exerce duas forças simultâneas sobre ele:
A força resultante exercida pelo chão é a soma vetorial dessas duas forças, resultando em um vetor diagonal — apontando para cima e para o lado oposto ao movimento horizontal de Calvin no momento do impacto.
A alternativa correta é aquela cujo vetor aponta diagonalmente para cima e para a direita, pois Calvin estava se movendo para a esquerda horizontalmente ao tocar o chão (trajetória do balanço), e o atrito age para a direita, enquanto a normal age para cima. O vetor resultante dessas duas forças forma exatamente esse ângulo diagonal observado.
As demais alternativas estão erradas pois ignoram uma das componentes: vetores puramente verticais desconsideram o atrito horizontal, e vetores puramente horizontais desconsideram a força normal. O vetor diagonal na direção oposta (para cima e para a esquerda) seria incorreto porque invertiria o sentido do atrito.
Todas as questões do ENEM · Simulado ENEM — questões com gabarito e explicação, grátis e sem cadastro.
