Um estudante analisou uma criança brincando em um escorregador o qual tem uma leve inclinação. A velocidade foi constante em determinado trecho do escorregador em razão de o(a)
a) aceleração ter sido maior que zero.
b) atrito estático ter sido igual a zero.
c) atrito estático ter sido menor que o atrito cinético.
d) atrito estático ter sido igual ao atrito cinético.
e) aceleração ter sido igual a zero.
a) aceleração ter sido maior que zero.
b) atrito estático ter sido igual a zero.
c) atrito estático ter sido menor que o atrito cinético.
d) atrito estático ter sido igual ao atrito cinético.
e) aceleração ter sido igual a zero.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos uma criança brincando em um escorregador com uma leve inclinação, e a velocidade dela permanece constante em um determinado trecho. O conteúdo envolvido aqui é a cinemática e a dinâmica do movimento, especificamente as leis de Newton e o conceito de atrito. Para resolver, precisamos entender por que a velocidade permanece constante, ou seja, qual a relação entre aceleração e forças atuando no movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que velocidade constante significa que a velocidade não está aumentando nem diminuindo. Segundo a Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia), se um objeto está em movimento retilíneo uniforme (velocidade constante), a soma das forças atuando sobre ele é igual a zero. Isso implica que não há aceleração.
Matematicamente, isso é representado por:
Onde:
-
é a soma das forças atuando no objeto, -
é a massa do objeto, -
é a aceleração.
Como a velocidade está constante, sabemos que
. Portanto:
Isso significa que as forças que estão atuando na criança no escorregador estão se equilibrando.
Passo 3
Agora, vamos analisar as opções:
a) Aceleração ter sido maior que zero.
Se a aceleração fosse maior que zero, a velocidade estaria aumentando, o que não é o caso.
Se a aceleração fosse maior que zero, a velocidade estaria aumentando, o que não é o caso.
b) Atrito estático ter sido igual a zero.
O atrito estático impede o início do movimento, mas aqui a criança já está se movendo.
O atrito estático impede o início do movimento, mas aqui a criança já está se movendo.
c) Atrito estático ter sido menor que o atrito cinético.
Na verdade, o atrito cinético geralmente é menor que o atrito estático, mas isso não explica a velocidade constante.
Na verdade, o atrito cinético geralmente é menor que o atrito estático, mas isso não explica a velocidade constante.
d) Atrito estático ter sido igual ao atrito cinético.
Isso não necessariamente resultaria em velocidade constante.
Isso não necessariamente resultaria em velocidade constante.
e) Aceleração ter sido igual a zero.
Isso está de acordo com o que concluímos anteriormente: velocidade constante implica aceleração zero.
Isso está de acordo com o que concluímos anteriormente: velocidade constante implica aceleração zero.
Resposta
A alternativa correta é a e) aceleração ter sido igual a zero.