Uma pedra foi lançada verticalmente para cima. No momento em que ela está subindo, a:
A) velocidade diminui e a aceleração diminui
B) velocidade diminui e a aceleração aumenta
C) velocidade é constante e a aceleração diminui
D) velocidade diminui e a aceleração é constante
E) velocidade aumentar e aceleração é constante

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma pedra que foi lançada na vertical para cima. Estamos lidando com cinemática, que é a parte da física que estuda como os objetos se movem. Precisamos descobrir como a velocidade e a aceleração da pedra se comportam enquanto ela está subindo.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando a pedra é lançada para cima. Assim que a pedra começa a subir, ela está se movendo contra a gravidade. A gravidade sempre puxa os objetos para baixo com uma aceleração constante, que chamamos de $ g $ (aproximadamente $ 9,8 , m/s^2 $).

Passo 3

Agora, sobre a velocidade: quando a pedra é lançada para cima, ela tem uma certa velocidade inicial. Conforme sobe, essa velocidade vai diminuindo porque a gravidade está agindo contra o movimento. Matemáticamente, podemos dizer que a velocidade $ v $ diminui com o tempo devido à aceleração da gravidade:
v
onde $ v_0 $ é a velocidade inicial e $ t $ é o tempo.

Passo 4

Quanto à aceleração, ela é constante durante todo o movimento da pedra. Isso porque a gravidade não muda enquanto a pedra está no ar (ignorando a resistência do ar). Portanto, a aceleração $ a $ é sempre igual a $ -g $:
a
O sinal negativo indica que a aceleração está na direção oposta ao movimento da pedra.

Passo 5

Juntando essas informações, enquanto a pedra está subindo:
  • A velocidade está diminuindo porque $ v $ diminui com o tempo.
  • A aceleração permanece constante em $ -g $.

Resposta

A alternativa correta é a D) velocidade diminui e a aceleração é constante.

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