ENEM 2015 - Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mai

bem-vindo ao canal psiquei Eu sou professor Thales eu te ensino tudo sobre física para sua aprovação vamos resolver essa questão da prova do Enem de 2015 e se você não conhece questão ainda dá um pause no vídeo e tenta primeiro resolver sozinho ou sozinho mais uma questão bem complexa bem difícil e que vai envolver vários assuntos de física ao mesmo tempo então fica atento e Acompanha comigo passo a passo aqui então fala de um garoto que vai comprar um estilingue mas se depara com dois modelos um com elástico mais duro e outro com elástico mais

mole ele quer Claro aquele que produz o maior alcance horizontal tesão e que vem algumas informações importantes para a gente poder comparar esses dois elásticos ele vai atirar com as mesmas condições de arremesso isso a gente já pode pensar que ele vai atirar com o mesmo ângulo porque nós sabemos que o ângulo afeta Com certeza esse alcance horizontal Então vai ser o mesmo ângulo e também vai aplicar a mesma força nos dois elásticos lá que eles deformações diferentes porque as constantes elásticas são diferentes mas a força que o garoto tá aplicando é a mesma para

os dois e ele também fornece essa relação das constantes elásticas A constante do estilingue mais duro será o dobro da constante elástica do estilingue mais mole e nessa configuração ele quer que você descubra a razão entre os alcances utilizando o elástico duro e o elástico mole respectivamente bom aqui eu já fiz uma ilustração esse arremesso sendo feito nós temos na hora do arremesso uma força sendo aplicada que ao liberar vai produzir uma velocidade inicial uma velocidade de lançamento para o nosso objeto para essa pedra que eu representei aqui vamos chamar essa velocidade de lançamento de

V e claro temos um certo ângulo de lançamento que eu vou chamar aqui de ângulo teta que não vai mudar tá troca mola mas mantém esse mesmo ângulo de lançamento Mas e aí como é que a gente pode descobrir o alcance horizontal dezão supondo que o movimento Será nivelado né ele vai soltar do chão bolinha sobe e depois retorna para o chão bom para a resolução aqui não ficar muito extensa para esse vídeo não ficar muito longo eu já vou colocar de uma vez só um que se calcula esse alcance horizontal mas se você não

souber então pausa esse vídeo vai dar aquela revisada e depois volta para cá esse alcance depende basicamente da velocidade de lançamento só que fica ao quadrado depende do seno de dois teta Então depende Claro do ano de lançamento e inversamente proporcional tá aceleração da gravidade dessa forma vou escrever assim ó portanto se eu quero a razão entre esses deslocamentos horizontais eu vou colocar o deslocamento para este link duro sobre o deslocamento para o estilingue mais mole Isso vai ser a velocidade ao quadrado do estilindro seno de 2 teta dividido pela gravidade e divide pela mesma

coisa só que com a velocidade alcançada com estilindle perceba que a única alteração entre o estilingue e outro será a velocidade adquirida pelo projétil a velocidade de lançamento do projeto até porque trocar o estilingue para um elástico mais duro ou mais mole é claro que não vai afetar a gravidade E também o ângulo ele já disse que vai ser nas mesmas condições de arremesso bom isso já facilita bastante a nossa vida certo você percebe que eu vou simplificar seno de dois teta em cima embaixo e também vou simplificar a aceleração da gravidade então em outras

palavras a razão entre esses alcances depende apenas do quadrado das velocidades de lançamento já vou colocar o quadrado junto nessa divisão tá mas e agora como é que eu posso obter as velocidades Qual o projétil você acha que vai sair mais rápido aquele que foi atirado pelo estilingue mais duro ou pelo estilingue mais mole bom a princípio você já pode pensar que nós quer no estilingue duro mas não é tão intuitivo assim tem que parar para fazer as contas até para conferir se isso realmente tá certo vou dar um pause e vamos tentar descobrir uma

forma de achar essa velocidade de lançamento Então essa velocidade de lançamento Depende do que que tá acontecendo além Claro de toda cinemática do lançamento oblíquo eu posso pensar que ao arremessar o projeto está acontecendo uma conversão de energia mecânica na verdade a energia mecânica ela é conservada e a gente transforma uma energia potencial elástica em energia cinética pensando exatamente na hora do arremesso então aqui embaixo eu vou dizer que ele tem uma energia potencial elástica e lá em cima quando já tá arremessado né Depois que ele já pegou essa velocidade temos a famosa energia cinética

e desprezando qualquer tipo de atrito forças dissipativas Toda energia potencial elástica ou esse transformando em energia [Música] Bom pelo cálculo de energia potencial elástica e de energia cinética nós conseguimos relacionar a velocidade adquirida pelo projétil tanto com a constante elástica quanto com a deformação vai ficar assim ó energia cinética que veio da energia potencial elástica no cálculo de energia cinética em MV quadrado sobre dois e para o cálculo de energia potencial elástica KX quadrado sobre 2 já simplifica o dois de cada lado da equação a massa passa dividindo e tira uma raiz quadrada para todo

mundo então vai ficar aqui a velocidade Se bem que já tá com a velocidade ao quadrado Então não vou nem tirar essa raiz não vai ficar aqui a velocidade ao quadrado é igual a KX quadrado sobre m eu já posso pegar essa resposta e substituir naquela razão entre as velocidades Então olha só pega esse carinha daqui Essa é a velocidade adquirida pelo projétil e se isso afeta no deslocamento horizontal passa de vida substituição tanto para o elástico duro quanto para o elástico mole certo então dá o play aqui na conta vai ficar aqui a razão

entre o deslocamento o elástico duro em relação ao molho é igual a constante elástica do elástico duro vezes deformação produzida no elástico duro sobre a massa do projétil divide também pelas mesmas coisas em relação ao elástico mais mole voltando na questão do arremesso o arremesso vai ser feito com as mesmas condições isso também pressupõe usar o mesmo objeto usar a mesma pedra ele não vai usar uma pedra maior depois outra menor nem vice-versa a massa do objeto tem que ser a mesma antes e depois então elimina essa massa e vai ficar aqui essa razão entre

constante elástica e deformação Olha como a questão realmente é chatinha ela é bem complexa bem trabalhosa ela leva muito tempo para resolver para desenvolver todos esses cálculos e finalmente chegamos nessa última etapa em que se você pensar apenas na constante elástica a resposta vai ficar errada se você pensar apenas na constante elástica que para o elástico duro é o dobro da elástica mole Então essa razão aqui ó vai ser igual a 2 mas eu a constante dura é constante mole isso é igual a 2 porém também Depende das deformações aliás quase que eu ia esquecendo

desde aqui de trás Ó as deformações estão lá ao quadrado hein toma cuidado você pegar dar aquela expressão que a gente achou k x quadrado sobre a massa tá só que isso também vai depender então das deformações com a deformação produzida no elástico duro e no elástico mole Ah é a mesma deformação porque as condições são as mesmas não a força aplicada é a mesma então espera aí volta aqui um pouquinho deixa eu apagar a escada aqui que eu fiz ó vamos dar um pause mais uma vez nessa conta vamos voltar para o problema e

tentar achar uma relação entre as deformações que foram produzidas aqui na figura eu vou mostrar aqui a força elástica que está sendo produzida é a mesma nas duas configurações tem uma força elástica que vai empurrar esse objeto para frente e essa força elástica tem a mesma intensidade tanto no elástico duro quanto no elástico molha Então deixa eu puxar aqui embaixo também [Música] usando o cálculo de força elástica e que toma muito cuidado para não confundir com energia potencial elástica tá vou dizer que a força elástica produzida pelo estilingue duro é igual a força elástica produzida

pelo estilingue mole e aqui vai ser KX força elástica é só multiplicar constante pela deformação então KX = KX resultado colocando aqui a razão entre as deformações X no elástico duro sobre x um elástico mole é igual a constante do elástico mole sobre a constante no elástico duro elevando os dois lados ao quadrado vai ficar x do elástico duro ao quadrado sobre x do elástico mole ao quadrado isso é igual constante molha ao quadrado sobre a constante dura ao quadrado e aí pega essa resposta também e faz a de substituição Agora sim resolvendo tudo isso

a gente fica com a razão em que AD sobre km e aqui vai ficar o inverso e ao quadrado ainda né XD sobre xm é km ao quadrado sobre AD ao quadrado simplifica um KD de cima com cada de baixo simplificam km de cima com um km de baixo a razão entre os alcances do elástico duro e do elástico mole é a razão inversa da constante elástica do estilingue mole pela constante elástica do estilingue duro e agora fica fácil e o estilingue duro tem o dobro da constante elástica então a constante mole é metade da

constante elástica dura isso aí vai ficar 1 sobre 2 e a nossa resposta final se quiser fazer a substituição com mais calma só trocar o KD por 2 Km tá troca o KD por 2 Km constante da dura é o dobro da Constante da mole aí vai cortar o km de cima com km de baixo vai ficar só um sobre um dois e essa sim é a nossa resposta Final letra b de bola questão algumas informações ficaram meio que implícitas só que ele podia ter deixado um pouquinho mais claro essa questão Teve muita crítica em

relação a falta de informações ele só fala assim os lançamentos serão feitos com as mesmas condições mas podia ter deixado mais claro que o ângulo vai ser o mesmo que a massa do objeto vai ser a mesma e outra o movimento realmente é nivelado a gente tá falando de algo câncer horizontal como movimento nivelado são coisas que não custava nada ele ter dito no texto até para ficar mais claro qual o caminho que a gente deveria seguir para essa questão E aí gostou desse vídeo fez sentido para você então deixa o like comenta essa dúvida

se inscreve no canal para continuar trazendo esse tipo de conteúdo me siga também nas redes sociais e se quiser um curso de física completo começando do zero com essa mesma metodologia que você viu aqui agora Então acesse no site que eu vou deixar aqui na descrição Muito obrigado e até a próxima