Exame de Física e Química A 2026 · 1.ª fase — item 8.5, resolvido

O ponto de partida. Esta é a experiência de pensamento que levou Galileu ao princípio da inércia, mais tarde formulado como Primeira Lei de Newton: se a resultante das forças que atuam num corpo for nula, o corpo mantém o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. O movimento não precisa de uma força para se manter; uma força só é precisa para alterar a velocidade. Galileu chegou lá imaginando o caso limite: uma esfera que desce um plano acelera, uma que sobe trava; num plano horizontal e sem atrito, nada a faria acelerar nem travar.

1.º — as forças na esfera depois de lançada

Depois de lançada (a mão já não lhe toca), atuam na esfera:

• o peso, vertical, para baixo;
• a reação normal do plano, vertical, para cima.

O plano é horizontal e a esfera não sai dele nem o atravessa: na vertical não há aceleração, e a normal equilibra o peso, $N=P$. Na horizontal não há nenhuma força: o plano é ideal, sem atrito, e não há resistência do ar no cenário hipotético. A resultante das forças é nula.

2.º — o tipo de movimento

Pela Segunda Lei de Newton, ${\vec{F}}_{\mathrm{R}}=m\vec{a}$: resultante nula $\Rightarrow$ aceleração nula $\Rightarrow$ velocidade constante, em módulo e em direção. Um movimento retilíneo com velocidade constante é um movimento retilíneo uniforme. A esfera continuaria indefinidamente, sempre com a velocidade com que foi lançada.

Resposta: opção (A) — uniforme ... nula.

a origem de cada opção errada

• (B) uniforme ... diferente de zero — acerta no movimento, mas acha que é precisa uma força para o manter. É a ideia aristotélica que Galileu derrubou: «para haver movimento tem de haver uma força». Uma resultante diferente de zero faria a velocidade variar — o movimento deixava de ser uniforme. A opção é incoerente consigo própria.
• (C) uniformemente variado ... nula — também incoerente: um movimento uniformemente variado tem aceleração constante não nula, e isso exige uma resultante não nula. Com resultante nula não há variação de velocidade.
• (D) uniformemente variado ... diferente de zero — as duas metades são coerentes entre si (resultante constante, aceleração constante), mas não descrevem esta situação. Seria o caso de um plano inclinado sem atrito (como nos itens anteriores), ou de um plano horizontal com atrito, que travaria a esfera. É o erro de quem esquece que, na horizontal, o peso e a normal se anulam.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla e obrigatório: os $10$ pontos são tudo ou nada.

• Contar a força do lançamento. A força da mão só atua enquanto a esfera é lançada. Depois disso a esfera mantém a velocidade por inércia, sem nenhuma força a «levá-la».
• Esquecer a normal. Quem só vê o peso conclui que a resultante é diferente de zero; mas o plano empurra a esfera para cima com uma força igual.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Resultante nula $\iff$ velocidade constante (repouso ou movimento retilíneo uniforme). Resultante constante e não nula, com a direção da velocidade $\iff$ movimento retilíneo uniformemente variado. Numa opção do tipo «movimento … pois a resultante …», confere primeiro a coerência entre as duas metades — duas das quatro opções caem só por isso.