Questão 119 do ENEM 2024 — Física
Um experimento foi montado com o intuito de determinar o tempo de queda livre de corpos com tamanhos e massas distintas. Para isso, utilizou-se uma prateleira a 50,0 cm do chão, onde foram colocadas três frutas, conforme a figura. Em um determinado instante, a prateleira foi removida, liberando todas as frutas simultaneamente.
Considere o tempo de queda da melancia como t1, do melão como t2 e da maçã como t3.
Desprezando-se as forças dissipativas, a relação entre os tempos de queda das frutas é
Resolução comentada
A questão pede a relação entre os tempos de queda de melancia, melão e maçã, e a ferramenta é a queda livre: sem forças dissipativas, o tempo depende só da altura e da gravidade.
A figura mostra as três frutas, de tamanhos bem diferentes, sobre uma prateleira a 50,0 cm do chão, soltas ao mesmo tempo. Repare que a massa e o tamanho não entram na fórmula do tempo.
Conta: h = g·t²/2 → t = √(2h/g) = √(2 · 0,5/10) = √0,1 ≈ 0,32 s para qualquer fruta. A massa m aparece em P = m·g e na inércia m, e se cancela: a = g para todos.
A resposta é t₁ = t₂ = t₃. As distratoras vêm de ideias sobre massa: t₁ > t₂ > t₃ supõe que o corpo maior ou mais pesado demora mais; t₁ < t₂ < t₃ supõe o contrário (a visão aristotélica de que o mais pesado cai mais rápido); t₁ > t₂ < t₃ e t₁ < t₂ > t₃ supõem que o corpo intermediário se comporta de modo diferente dos extremos, o que não tem justificativa física, já que a altura é a mesma para todos.