Cinemática no Enem

Olá, estudantes! A dica do Super Vestibular de hoje é sobre um tema que sempre é cobrado nas provas do Enem: a cinemática.

A Cinemática é a área da Física que estuda o movimento dos corpos, sem se preocupar com suas causas ou consequências. Ela envolve os conceitos mais básicos da Mecânica, que são: a velocidade, a aceleração, o tempo e o espaço. Portanto, é importantíssimo conhecer essas grandezas e a relação entre elas para se sair bem nas questões sobre cinemática no Enem.

Além disso, é importante que você saiba:

• Realizar cálculos matemáticos simples, como regra de três, divisão, operações com frações e potências;

• As equações que relacionam as gradezas citadas, como função horária da velocidade, função horária do espaço, equação de Torricelli, queda livre e as equações do movimento circular;

• Construir e interpretar os gráficos e tabelas;

• Interpretar textos – para entender o enunciado das questões e saber retirar os dados necessários para a sua resolução.

Uma característica fundamental das questões do Enem é a contextualização, assim, é comum que elas estejam relacionadas com fatos que acontecem no nosso dia a dia, como questões sociais, tecnológicas ou ambientais. Um exemplo disso é a questão sobre cinemática do Enem de 2012 que tinha como tema o movimento de uma locomotiva para melhorar a mobilidade urbana, observe:

QUESTÃO 53 - Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar.

Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem?

Alternativas de gráficos da posição em função do tempo que representam o movimento do trem

Resolução

Analisando o enunciado da questão, percebemos que o movimento é dividido em três partes distintas:

Primeiro trecho: … a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso... Como o movimento é acelerado e o tempo sempre é crescente, o gráfico deve apresentar variação positiva das duas grandezas e ser parabólico.

Segundo trecho: ...mantém a velocidade constante por outro terço... Como a velocidade é constante, o gráfico deve ser uma reta e apresentar variação positiva nos dois eixos;

Terceiro trecho: ...reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. A velocidade reduz, portanto, o eixo da posição apresentará uma variação muito pequena. O gráfico terá novamente o formato de parábola, mas agora voltado para baixo, já que o movimento é retardado.

O gráfico que representa o comportamento do trem nessas três etapas é mostrado na Alternativa C.

Veja também a questão sobre cinemática no Enem retirada da prova de 2011:

Questão 81 - Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:

1. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.

2. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.

3. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

Disponível em: http://br.geocities.com. Acesso em: 1 fev. 2009

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a

a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.

b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.

c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.

d) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.

e) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

Resolução

Alternativa D

Quando a régua é abandonada, fica sujeita apenas à ação da força peso. Assim, ela inicia o movimento de queda livre e com aceleração da gravidade.

Para saber mais sobre as definições, aplicações e algumas curiosidades da Cinemática, confira os nossos textos na seção de Mecânica!

Boa prova!