Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas. Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração. A escolha que corresponde à combinação correta é

V \neq 0 para cima e a \neq 0 para cima.

V \neq 0 para baixo e a \neq 0 para baixo.

O que acontece com a velocidade de um corpo lançado verticalmente para cima ao atingir a altura máxima?

A velocidade instantânea se torna zero no ponto de altura máxima.

Qual o sentido da aceleração da gravidade em movimentos verticais próximos à superfície da Terra?

A aceleração da gravidade sempre aponta para baixo, em direção ao centro da Terra.

A aceleração de um corpo lançado para cima é nula no ponto mais alto?

Não, a aceleração permanece constante e igual à gravidade, mesmo no ponto mais alto.

Como se calcula a altura máxima de um lançamento vertical?

Usa-se a fórmula $h_{max} = \frac{v_0^2}{2g}$, onde $v_0$ é a velocidade inicial e $g$ a gravidade.

O que determina a mudança de sentido do movimento após a altura máxima?

A aceleração da gravidade faz a velocidade inverter de sentido, passando de positiva (subida) para negativa (descida).

Por que a velocidade é zero apenas no instante da altura máxima?

Porque nesse instante o corpo para de subir antes de começar a descer, invertendo o sentido do movimento.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 100

ENEM 2023 Questão 100

Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.

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Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração. A escolha que corresponde à combinação correta é

Resolução

A questão aborda o movimento vertical de um corpo lançado para cima, pedindo análise das grandezas cinemáticas (velocidade e aceleração) no ponto de altura máxima. O conceito central é o movimento uniformemente variado sob ação da gravidade. No ponto mais alto, a velocidade instantânea da esfera é zero, pois ela para de subir antes de começar a descer. No entanto, a aceleração devido à gravidade permanece constante e sempre aponta para baixo, independentemente do sentido do movimento. Assim, a alternativa correta é aquela que indica velocidade nula e aceleração não nula para baixo.

Comentários por alternativa

A V = 0 e a $\neq 0$ para cima.

Errada. No ponto mais alto, a velocidade realmente é zero, mas a aceleração nunca aponta para cima: a gravidade sempre atua para baixo.
B V $\neq 0$ para cima e a = 0

Errada. No ponto mais alto, a velocidade é zero, não diferente de zero. Além disso, a aceleração nunca é zero, pois a gravidade está sempre presente.
C V = 0 e a $\neq 0$ para baixo.

Correta. No instante da altura máxima, a velocidade é zero (a esfera para de subir antes de começar a descer), mas a aceleração (gravidade) é diferente de zero e aponta para baixo.
D V $\neq 0$ para cima e a $\neq 0$ para cima.

Errada. No ponto mais alto, a velocidade é zero, não diferente de zero. Além disso, a aceleração nunca aponta para cima, pois a gravidade é sempre para baixo.
E V $\neq 0$ para baixo e a $\neq 0$ para baixo.

Errada. No ponto mais alto, a velocidade é zero, não diferente de zero. A aceleração, apesar de para baixo, não justifica a alternativa pois a velocidade não é para baixo nesse instante.

Flashcards

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1. O que acontece com a velocidade de um corpo lançado verticalmente para cima ao atingir a altura máxima?: A velocidade instantânea se torna zero no ponto de altura máxima.
2. Qual o sentido da aceleração da gravidade em movimentos verticais próximos à superfície da Terra?: A aceleração da gravidade sempre aponta para baixo, em direção ao centro da Terra.
3. A aceleração de um corpo lançado para cima é nula no ponto mais alto?: Não, a aceleração permanece constante e igual à gravidade, mesmo no ponto mais alto.
4. Como se calcula a altura máxima de um lançamento vertical?: Usa-se a fórmula $h_{max} = \frac{v_0^2}{2g}$, onde $v_0$ é a velocidade inicial e $g$ a gravidade.
5. O que determina a mudança de sentido do movimento após a altura máxima?: A aceleração da gravidade faz a velocidade inverter de sentido, passando de positiva (subida) para negativa (descida).
6. No lançamento vertical, a aceleração depende do sentido do movimento?: Não, a aceleração da gravidade é constante e sempre aponta para baixo, independentemente do sentido do movimento.
7. Por que a velocidade é zero apenas no instante da altura máxima?: Porque nesse instante o corpo para de subir antes de começar a descer, invertendo o sentido do movimento.