Questão 122 do ENEM 2024 — Física
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.
Qual vetor representa a força resultante exercida pelo chão sobre Calvin no exato momento em que ele toca o chão?
Resolução comentada
A questão cobra as leis de Newton aplicadas ao contato com o solo. Calvin, ao tocar o chão, move-se para baixo e para o lado (a tirinha mostra a trajetória oblíqua depois que ele se solta do balanço). A pergunta é pela força resultante exercida pelo chão, isto é, pela soma de todas as componentes da força de contato.
O chão exerce sobre o garoto duas componentes. A normal é perpendicular à superfície e aponta para cima, impedindo que ele penetre no solo. A força de atrito é paralela à superfície e se opõe ao movimento horizontal de Calvin: como ele se desloca para a esquerda na figura, o atrito aponta para a direita. Somando um vetor vertical para cima com um horizontal para a direita, obtém-se um vetor inclinado, que sobe e aponta para a direita.
As cinco alternativas são setas. A correta é a seta inclinada que aponta para cima e para a direita. Os erros típicos: escolher a seta apenas vertical para cima, que considera só a normal e esquece o atrito; escolher a seta inclinada para cima e para a esquerda, que coloca o atrito no mesmo sentido do movimento, quando ele sempre se opõe a ele; e escolher as setas horizontais, que ignoram que o chão também impede a queda. Note ainda que a gravidade (peso) não é força exercida pelo chão, por isso não entra nessa resultante.