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Questão — Uma criança lança para cima uma bolinha em movimento vertical na superfície da Terra, desconsiderando a resistência do ar.

Uma criança lança para cima uma bolinha em movimento vertical na superfície da Terra, desconsiderando a resistência do ar.

Qual gráfico melhor representa a aceleração da bolinha em função do tempo durante esse movimento?

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Resolução

Resposta correta: Letra A — Um gráfico onde a aceleração é constante e negativa durante todo o movimento.

A questão aborda o movimento vertical de um corpo lançado para cima, desconsiderando a resistência do ar. O conceito central é a aceleração da gravidade, que na superfície da Terra é constante e tem direção sempre para baixo (sentido do centro da Terra), com valor aproximado de $g = 9,8\ \text{m/s}^2$. Durante todo o movimento — subida, instante de altura máxima e descida — a aceleração da bolinha permanece constante e negativa (adotando o sentido para cima como positivo), pois só a força peso atua sobre ela. O raciocínio correto é perceber que, mesmo quando a velocidade da bolinha é zero (no ponto mais alto), a aceleração não se anula, pois a gravidade continua agindo. Portanto, o gráfico correto é uma linha horizontal constante e negativa, representando a aceleração igual a $-g$ durante todo o tempo.

Comentários por alternativa

  1. A Um gráfico onde a aceleração é constante e negativa durante todo o movimento.
    Correta. A alternativa A descreve corretamente que a aceleração é constante e negativa durante todo o movimento, pois a única força atuante é o peso, resultando em aceleração igual a $-g$ (aceleração da gravidade) em todo o trajeto.
  2. B Um gráfico onde a aceleração cresce linearmente com o tempo.
    Errada. A aceleração não cresce linearmente com o tempo; ela permanece constante, pois a gravidade não varia durante o movimento próximo à superfície da Terra.
  3. C Um gráfico onde a aceleração é zero durante todo o movimento.
    Errada. A aceleração nunca é zero nesse movimento, pois a força peso está sempre presente, mesmo no ponto mais alto do movimento.
  4. D Um gráfico onde a aceleração oscila entre valores positivos e negativos.
    Errada. A aceleração não oscila entre valores positivos e negativos; ela mantém o mesmo valor negativo durante toda a trajetória, pois a direção da gravidade não muda.
  5. E Um gráfico onde a aceleração diminui exponencialmente com o tempo.
    Errada. A aceleração não diminui exponencialmente; ela é constante, pois a gravidade é constante na superfície terrestre e não depende do tempo.

Flashcards

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1. O que é aceleração da gravidade e qual seu valor aproximado na superfície da Terra?
A aceleração da gravidade é a aceleração que a Terra imprime a corpos próximos à sua superfície, com valor aproximado de $9,8\ \text{m/s}^2$.
2. Durante o movimento vertical de subida e descida, a aceleração de um corpo lançado para cima muda de sinal?
Não, a aceleração permanece negativa (para baixo) durante todo o movimento, pois a gravidade não muda de direção.
3. No ponto mais alto do lançamento vertical, qual é a aceleração da bolinha?
No ponto mais alto, a aceleração continua sendo $-g$, pois a gravidade atua o tempo todo.
4. O que acontece com a velocidade da bolinha no ponto mais alto do movimento?
A velocidade se anula momentaneamente, mas a aceleração permanece constante e negativa.
5. Qual a diferença entre velocidade e aceleração em um movimento vertical?
Velocidade indica a rapidez e direção do movimento, enquanto aceleração indica a variação da velocidade; no lançamento vertical, a velocidade muda, mas a aceleração é constante.
6. Por que desconsiderar a resistência do ar é importante para essa análise?
Sem resistência do ar, a única força atuante é o peso, garantindo aceleração constante; com resistência, a aceleração variaria.
7. Como seria o gráfico da aceleração em função do tempo para esse movimento?
Seria uma linha reta horizontal abaixo do eixo zero, indicando aceleração constante e negativa igual a $-g$.

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