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Em 29/05/2014 14h58, atualizado em 27/06/2014 11h42

Cinemática no Enem

Enem

Uma dica para resolver as questões de cinemática no Enem é relembrar as principais equações que relacionam o espaço, o tempo, a velocidade e a aceleração de um corpo. Por Mariane Mendes Teixeira
O velocímetro é o instrumento utilizado para medir a velocidade dos automóveis
O velocímetro é o instrumento utilizado para medir a velocidade dos automóveis
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Um dos conteúdos que constam no edital para o Enem 2014 é a cinemática — área da Física que estuda o movimento dos corpos sem considerar as suas causas. Ela aborda como tema grandezas fundamentais, como tempo, espaço, velocidade e aceleração.

A cinemática é uma parte básica da Física que pode relacionar-se com quase todos os demais conteúdos dessa disciplina. Dessa forma, é importantíssimo estudar sobre esse conteúdo, pois pode aparecer em questões sobre os diversos tipos de força (mecânica, elétrica, gravitacional), energia (cinética, elástica e potencial gravitacional) e outros temas.

Para resolver as questões de cinemática no Enem, o estudante precisa adquirir algumas habilidades que podem ser provenientes do estudo de outras disciplinas, por exemplo:

  • Interpretação de texto - para compreender o enunciado e saber retirar das questões os dados necessários para a resolução do problema;

  • Cálculos - que vão desde os mais simples, como soma, subtração, divisão e multiplicação, até alguns mais complexos, como operações com frações, regras de três, potenciação, funções etc.;

  • Leitura de gráficos - podem oferecer todos os dados necessários para resolver uma questão.

Também é necessário que o aluno tenha conhecimentos específicos da disciplina. Por isso, veja um resumo das principais equações e definições que podem ser cobradas nas questões de cinemática no Enem:

  • Tempo, espaço, velocidade e aceleração

A velocidade é definida como a variação do espaço no tempo. A variação do espaço é dada pela diferença entre o espaço final SF e o espaço inicial SI, podendo ser expressa pela equação:

ΔS = SF - S0

De forma semelhante, podemos calcular a variação do tempo:

Δt = tF – t0

A velocidade média de um corpo é calculada pela razão entre a variação de espaço e a variação do tempo:

Vm = ΔS = SF - S0
           
Δt     tF – t0

A partir da equação acima, podemos obter outra relação entre a velocidade, o tempo e o espaço, chamada função horária do espaço:

SF = S0 + v.t

A aceleração corresponde à variação da velocidade em um determinado intervalo de tempo. A variação da velocidade é dada por:

Δv = vF - v0

A aceleração é definida como:

a = Δv = vF - v0
      Δt    tF – t0

Essa equação possibilita a obtenção da função horária da velocidade:

v = v0 + a.t

A equação de Torricelli

v2 = v02 + 2.a.ΔS

E a função horária da posição em função do tempo:

S = S0 + v0t + 0,5a.t2

A cinemática no Enem

Agora que você já conhece as equações, veja a questão a seguir, um exemplo de como foi abordada a cinemática no Enem de 2012, e sua resolução passo a passo: (Questão 66, Caderno amarelo, prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias)

Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.

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Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?

a) 0,7

b) 1,4

c) 1,5

d) 2,0

e) 3,0

Resolução

Como o trajeto é dividido em dois trechos, a análise deve ser feita separadamente:

Passo a passo

Trecho 1

Trecho 2

Identificar os dados da questão

v = 80 Km/h
ΔS = 80 Km

v = 120 Km/h
ΔS = 60 Km

Escolher a equação que relaciona os dados encontrados e o que se pede

V= ΔS
       Δt

V= ΔS
     Δt

Substituir os dados

80 = 80
       Δt

120 = 60
         Δt

Fazer as passagens matemáticas necessárias

Δt = 80
       80

Δt = 60
​      120

Realizar o cálculo

Δt = 1h

Δt = 0,5h

Finalizando a questão

Conhecendo o tempo em cada um dos trechos, basta somá-los para obter o tempo total gasto durante o trajeto:

t = 1 + 0,5

t = 1,5h

Resposta: Alternativa “c”

 

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