Questão 104 — ENEM 2024 PPLCaderno azul · 2º Dia
A suspensão de um automóvel funciona como um sistema massa-mola amortecido cuja função é reduzir a amplitude de oscilação do automóvel. Esse sistema pode ser caracterizado por uma frequência de oscilação., em que k é a constante elástica da mola e m é a massa total do sistema formado por mola, amortecedor, pneu e roda. A suspensão do automóvel é originalmente dimensionada para que a relação entre w0 e um parâmetro fixo b seja:
w0 = b, quando não há oscilação do automóvel e o sistema volta à posição original rapidamente. Porém, seu amortecimento pode ser determinado também por outras duas relações entre w0 e b:
w0 > b, quando o sistema oscila algumas vezes até parar;
w0 < b, quando o sistema não oscila, retornando à sua posição original lentamente.
Por questões estéticas, o proprietário de um automóvel reduz à metade o comprimento original das molas de sua suspensão e troca rodas e pneus, de modo a manter a mesma massa total do sistema. Os demais componentes permanecem inalterados
Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?
Alternativas
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Resolução
Ficha da Questão
- Matérias: Física → oscilação; MHS amortecido; suspensão
- Nível: Médio
- Gabarito: B
Passo 1 — Leitura
- Comando: "Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?"
- Dados: mola encurtada à metade, mesma massa total.
- Fórmula: w₀ = √(k/m).
Passo 2 — Conceitos
- Mola encurtada: mesma força, menor deslocamento → k dobra (constante elástica aumenta).
- Originalmente w₀ = b (amortecimento crítico) → com k maior, w₀ aumenta → w₀ > b → sistema oscila algumas vezes até parar.
Passo 3 — Decodificação
- k↑ → w₀↑ → w₀ > b → regime subamortecido (oscila).
Passo 4 — Resolução
Constante elástica aumenta e o sistema passa a oscilar → B.
Passo 5 — Análise
A) k diminui, não oscila. ❌ k aumenta.
B) k aumenta, oscila. ✅ Comportamento subamortecido.
C) k diminui, volta lento. ❌ k aumenta.
D) k diminui, volta rápido. ❌ k aumenta.
E) k aumenta, volta lento. ❌ Com k maior, oscilação aumenta.
Gabarito: B
Passo 6 — Dica
- Padrão: encurtar mola = aumentar rigidez → mais oscilação.
- Conexões: MHS; suspensão; amortecimento crítico.