ENEM 2018 - 2ª aplicação - Questão resolvida #14

(Enem 2018) Ao soltar um martelo e uma pena na Lua em 1973, o astronauta David Scott confirmou que ambos atingiram juntos a superfície. O cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642), um dos maiores pensadores de todos os tempos, previu que, se minimizarmos a resistência do ar, os corpos chegariam juntos à superfície.

OLIVEIRA, A. A influência do olhar. Disponível em: cienciahoje.org.br.
Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).

Na demonstração, o astronauta deixou cair em um mesmo instante e de uma mesma altura um martelo de 1,32 kg e uma pena de 30 g. Durante a queda no vácuo, esses objetos apresentam iguais

a) inércias. b) impulsos. c) trabalhos. d) acelerações. e) energias potenciais.

Para um mesmo astro, corpos em queda livre com velocidade $v_0$ estarão sujeitos à mesma aceleração $a$: a gravitacional. Para ser mais claro, a equação que descreve a posição $s$ de um uniformemente variado (MUV) dos corpos é a seguinte:

$$\begin{equation} s = s_0 + v_0 t + \frac{a t^2}{2} \text{,} \end{equation}$$

onde $s_0$ é a posição inicial.

Ao deixá-los cairem naturalmente, temos que $v_0 = 0$.. Assim, rearranjando a equação:

$$\begin{equation} \label{eq:2} s - s_0 = \frac{a t^2}{2} \ \Rightarrow \ \Delta s = \frac{a t^2}{2} \text{.} \end{equation}$$

Uma vez que os objetos percorrem o mesmo trajeto e chegam ao solo no mesmo instante, como destaca o enunciado, o martelo e a pena possuirão os mesmos $\Delta s$ e $t$. Portanto, através da Equação $\eqref{eq:2}$ concluímos que a aceleração $a$ tem que ser a mesma para que a igualdade permaneça satisfeita.

A título de curiosidade, na Lua, $a \approx g/6 \approx 1,62 \ \text{m/s²}$.

Resposta: d.

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