ENEM 2018 - Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade.

ENEM 2018

Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra  a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico, A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características físicas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.

Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (V_A) e B (V_B) para o mesmo intervalo de tempo.

A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:

(A) V_A = 0; V_B > 0; o carro A não se move.

(B) 0 < V_A < V_B; o carro A se move para a direita.

(C) 0 < V_A < V_B; o carro A se move para a esquerda.

(D) 0 < V_B < V_A; o carro A se move para a direita.

(E) 0 < V_B < V_A; o carro A se move para a esquerda.

RESOLUÇÃO:
Ambos os carros se movem para a direita, devido ao princípio de ação e reação, só que agora em um fluído (o ar). Observe as ilustrações.

Para o carro A

Em vermelho: o vento é lançado nessa direção pela ventoinha.

Em azul: o vento é refletido nessa direção. O carro "joga o ar" para a esquerda.

Em laranja: por ação e reação, o ar joga o carro para a direita.

Para o carro B
Em vermelho: o vento é lançado nessa direção pela ventoinha. O carro joga o ar para a esquerda.

Em laranja: por ação e reação, o ar joga o carro para a direita.

Resta saber qual velocidade é maior.

V_A é menor que V_B pois, ao refletir na vela, ocorrem perdas de ar, uma parte dele é refletido na vertical, por exemplo.

MAIS SOBRE O EXPERIMENTO:

 https://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/barco_ventilador.pdf

https://youtu.be/fs7gXW6AHjc

Resposta:B

FONTE DA FIGURA ACIMA: VILA DO RENAN