Questão 077, caderno azul do ENEM 2012 ppl Caderno Branco

Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento. Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?

A) A força de ação é aquela exercida pelo garoto.

B) A força resultante sobre o móvel é sempre nula.

C) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam.

D) A força de ação é um pouco maior que a força de reação.

E) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.

✍ Resolução Em Texto

Olá! Vamos desvendar juntos essa questão de física que usa uma situação cômica do dia a dia para tratar de um dos conceitos mais mal compreendidos das Leis de Newton. É uma ótima oportunidade para esclarecer de vez por que a Terceira Lei não impede o movimento!

Matérias Necessárias para a Solução da Questão

Física (Dinâmica: Leis de Newton, especialmente a Terceira Lei)
Análise de Sistemas de Forças

Tema/Objetivo Geral: A correta aplicação da Terceira Lei de Newton (Ação e Reação).

Nível da Questão: Médio.

Detalhe: A questão é de nível médio porque o argumento do garoto, embora incorreto, é um paradoxo clássico que confunde muitos estudantes (o “paradoxo do cavalo e da carroça”). A resposta correta exige uma compreensão conceitual profunda da Terceira Lei, especificamente o fato de que as forças de ação e reação atuam em corpos diferentes e, por isso, nunca se anulam.

Gabarito: E

A alternativa está correta porque o erro fundamental do garoto é pensar que a força que ele faz no móvel e a força que o móvel faz nele se cancelam. A Terceira Lei de Newton afirma que o par ação-reação atua em corpos distintos (uma força no móvel, outra no garoto) e, portanto, não podem ser somadas para dar uma resultante nula em um único corpo.

Resolução Passo a Passo

🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

1.1 Transcrição Essencial
“Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?”

1.2 O que está sendo pedido?
A questão pede para identificarmos a explicação física correta que desfaz o raciocínio falho do garoto sobre a Terceira Lei de Newton.

1.3 Objetivo Cristalino
Nossa missão é encontrar a alternativa que explica por que, apesar de a força de reação existir, o movimento ainda é possível.

1.4 Pergunta de Atenção
Quando você empurra uma parede, a parede te empurra de volta com a mesma força. Por que você não sai voando para trás? E por que a parede não se move? A resposta está em analisar todas as forças que atuam em cada corpo separadamente!

📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdo Necessários

2.1 Definições e explicação de termos
Para resolver a questão, precisamos entender as Leis de Newton, especialmente a diferença entre a Primeira/Segunda e a Terceira.

1. Primeira e Segunda Leis de Newton (A Lei do Movimento):
- Estas leis explicam o que acontece com UM ÚNICO CORPO.
- Para saber se um corpo vai acelerar (entrar em movimento), precisamos olhar para a força resultante que atua NELE.
- Força Resultante = Soma de TODAS as forças que atuam NO CORPO.
- Se a Força Resultante > 0, o corpo acelera (F_res = m.a).
2. Terceira Lei de Newton (A Lei da Interação): ❗
- O que diz? “Para toda ação, existe uma reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto”.
- A Regra de Ouro (a chave da questão): As forças do par ação-reação SEMPRE atuam em corpos diferentes. Elas representam a interação entre dois corpos.
- Exemplo:
  - Ação: O garoto empurra o móvel (força do garoto no móvel).
  - Reação: O móvel empurra o garoto (força do móvel no garoto).
- Conclusão Crucial: Como as forças atuam em corpos diferentes, elas NUNCA se anulam ou se equilibram. Não faz sentido somar uma força que está no móvel com uma força que está no garoto para calcular a força resultante em um deles.
3. Por que o Móvel se Mexe, Então?
- Para saber se o móvel se mexe, olhamos APENAS para as forças que atuam NO MÓVEL:
  1. A força que o garoto faz (F_garoto_no_móvel).
  2. A força de atrito que o chão faz, resistindo ao movimento (F_atrito_no_móvel).
- O móvel entrará em movimento se F_garoto_no_móvel > F_atrito_no_móvel.
- A força de reação (a que o móvel faz no garoto) não entra nessa conta! Ela é importante para saber se o garoto vai escorregar para trás, mas não para saber se o móvel vai para frente.

📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema

3.1 Contextualização Simplificada
O garoto está usando uma desculpa científica para não trabalhar. Ele diz: “Mãe, a física prova que é impossível! Se eu empurro o sofá com força X, o sofá me empurra de volta com força X. X – X = 0. A força resultante é zero, então nada se move!”. A mãe, que é uma ótima física, precisa explicar a ele qual é o erro nesse raciocínio.

3.2 Estratégia Geral
A estratégia é identificar o erro conceitual no argumento do garoto e encontrar a alternativa que o corrige.

Argumento do garoto: As forças de ação e reação se anulam.
Erro do argumento: Ele está somando forças que atuam em corpos diferentes como se atuassem no mesmo corpo.
Correção: A mãe precisa explicar que o par ação-reação não atua no mesmo corpo.

🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Análise das Alternativas

4.1 Passo a Passo Detalhado e Análise das Alternativas
Vamos analisar a fala do garoto e as possíveis respostas da mãe.

Erro do Garoto: “se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento.” Ele assume que essas duas forças se cancelam.
Argumento Correto da Mãe: “Filho, você está confundindo as coisas. A força que você faz está no móvel. A força que o móvel faz está em você. Para saber se o móvel se mexe, só importa a força que está nele, e ela não está sendo anulada pela reação!”.

Agora, vamos analisar as alternativas:

A) A força de ação é aquela exercida pelo garoto. (🔴) Incorreta. Isso é verdade, mas não explica o erro. O garoto já sabe disso.
B) A força resultante sobre o móvel é sempre nula. (🔴) Incorreta. Se fosse sempre nula, nada nunca entraria em movimento. A força resultante só é nula se o móvel estiver parado ou em velocidade constante.
C) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam. (🔴) Incorreta. O atrito do chão no pé do garoto é o que o impede de escorregar para trás. Essa força é crucial para o movimento, mas não é o argumento central que corrige o erro de interpretação da Terceira Lei.
D) A força de ação é um pouco maior que a força de reação. (🔴) Incorreta. Isso viola diretamente a Terceira Lei de Newton, que afirma que as forças do par são sempre de igual intensidade (módulo).
E) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo. (🟢) Correta. Este é o ponto fundamental. É o argumento que destrói a premissa do garoto de que as forças se anulam. Se as forças atuam em corpos diferentes, elas não podem ser somadas para calcular a força resultante em um único corpo.

4.2 Possível armadilha ❓
A armadilha mais comum é a alternativa D. É muito tentador pensar que, para algo se mover, a força de ação “tem que ser maior” que a de reação. Isso é um erro conceitual muito profundo. A Terceira Lei é uma lei sobre interação e é sempre válida, com forças iguais. O movimento ou não movimento é explicado pela Segunda Lei, analisando a soma das forças em cada corpo separadamente.

🏆 Passo 5: Conclusão e Justificativa Final

5.1 Resumo do Raciocínio
O erro de interpretação do garoto reside em sua crença de que as forças de ação e reação se anulam. A Terceira Lei de Newton estabelece que essas forças são iguais em módulo e opostas em sentido, mas, crucialmente, elas atuam em corpos distintos. A força de ação do garoto atua no móvel, enquanto a força de reação do móvel atua no garoto. Como não atuam no mesmo corpo, elas não se equilibram nem se cancelam, permitindo que, se a força do garoto superar o atrito no móvel, o móvel acelere.

5.2 Gabarito Reafirmado
A resposta correta é a alternativa E.

5.3 Resumo Final para Revisão 🔍
A dica de ouro para a Terceira Lei de Newton é: as forças do par ação-reação nunca se anulam porque atuam em corpos diferentes. Para saber se um corpo A se move, some todas as forças que atuam em A. A força de reação que A faz em B não entra nessa conta