Lançamento horizontal no ENEM - Pará 2025
O manual técnico de instalação de telhas de PVC indica a inclinação mínima que deve ter uma cobertura. Seguindo essa orientação, foi construída uma edificação conforme a figura.
Para coletar as águas das chuvas, é utilizada uma calha, que está no solo a uma distância horizontal D da base do telhado. O telhado apresenta inclinação de 30°. Como sua base se encontra a uma altura de 3 metros em relação ao solo, o tempo de queda das águas é de 0,6 segundo. Com isso, somente as águas das chuvas mais fortes, que escoam pelo telhado a uma velocidade de módulo V = 4 m/s, são coletadas diretamente pela calha.
Considere g = 10 m/s 2 , sen 30° = 0,50 e cos 30° = 0,87.
A distância horizontal D da calha à base do telhado é mais próxima de
Ver gabarito e explicação
Gabarito: D
Vamos entender o movimento da água. A questão informa que a água escorre pelo telhado a uma velocidade de 4 m/s e depois cai livremente por 3 metros de altura até o solo, levando 0,6 segundo nessa queda.
A ideia principal é: enquanto a água cai, ela também se move na horizontal com a mesma velocidade de 4 m/s. Para saber qual é o alcance horizontal (D), usamos a fórmula do movimento uniforme na horizontal: distância = velocidade × tempo, ou seja, D = V × t. Substituindo: D = 4 m/s × 0,6 s = 2,4 m. Esse seria o valor se o telhado fosse uma rampa reta na horizontal, mas ele tem inclinação de 30°.
Aqui está o detalhe que muda o cálculo: a velocidade V = 4 m/s não é horizontal, ela é ao longo do telhado inclinado. Quando a água deixa o telhado, sua velocidade horizontal vale V × cos 30° = 4 × 0,87 = 3,48 m/s. Agora sim, usando o mesmo tempo de queda de 0,6 s, o deslocamento horizontal é: 3,48 m/s × 0,6 s ≈ 2,088 m, que arredondando fica 2,1 metros.
Portanto, a alternativa correta é a D.