Pode existir uma aceleração nula e uma velocidade diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico .
É possível ter uma velocidade nula e uma aceleração média diferente de zero? E velocidade nula e aceleração instantânea diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico e exemplifique tal movimento.

Passo 1

Então, vamos dar uma olhada nesse exercício que você enviou! A questão pergunta sobre situações em que podemos ter aceleração zero com velocidade diferente de zero, e também sobre ter velocidade zero com aceleração diferente de zero, tanto média quanto instantânea. Vamos usar gráficos de velocidade em função do tempo ( ) para ilustrar esses cenários. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos básicos de velocidade e aceleração na física.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a aceleração. A aceleração é a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo. Se a aceleração for zero, isso significa que a velocidade não está mudando ao longo do tempo. Ou seja, o objeto está se movendo com velocidade constante.

Passo 3

Então, respondendo à primeira parte da pergunta: Pode existir uma aceleração nula e uma velocidade diferente de zero? Sim, pode sim! Imagine um carro que está se movendo em estrada reta e mantendo a mesma velocidade constante, sem acelerar nem desacelerar. Nesse caso, a aceleração é zero, mas a velocidade é diferente de zero.

Passo 4

Vamos ilustrar isso com um gráfico . Se a aceleração é zero, a velocidade não muda com o tempo, então o gráfico será uma linha horizontal. Por exemplo:
O gráfico mostra uma linha reta horizontal em , indicando aceleração nula com velocidade constante.

Passo 5

Agora, vamos para a segunda parte: É possível ter uma velocidade nula e uma aceleração média diferente de zero? E velocidade nula e aceleração instantânea diferente de zero?
Sim, é possível em ambos os casos. Vamos entender isso melhor.

Passo 6

Primeiro, a aceleração média é calculada pela variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo considerado. Mesmo que a velocidade seja zero em um determinado instante, se antes e depois desse instante a velocidade estiver mudando, a aceleração média pode ser diferente de zero.
Por exemplo, pense em um objeto que para momentaneamente antes de mudar de direção. A velocidade nesse instante é zero, mas houve aceleração para reduzir a velocidade e outra para aumentá-la na direção oposta, resultando em uma aceleração média diferente de zero.

Passo 7

A aceleração instantânea, por outro lado, é a aceleração em um momento específico no tempo. Mesmo que a velocidade seja zero nesse instante, a aceleração pode ser diferente de zero se o objeto estiver mudando a direção do movimento, ou começando a se mover novamente.

Passo 8

Vamos ilustrar isso com um gráfico . Imagine um objeto que para no tempo antes de mudar de direção:
Nesse gráfico, no instante , a velocidade é zero, mas a aceleração não é zero porque o objeto está mudando de direção.

Passo 9

Exemplo de movimento com velocidade zero e aceleração instantânea diferente de zero:
Imagine um elevador que para momentaneamente antes de começar a descer novamente. No ponto de parada, a velocidade é zero, mas a aceleração está presente para mudar a direção do movimento.

Resposta

Sim, pode existir uma aceleração nula com velocidade diferente de zero, representada por uma linha horizontal no gráfico . Além disso, é possível ter velocidade nula com aceleração média ou instantânea diferente de zero, como mostrado nos gráficos onde a velocidade alcança zero em determinado instante enquanto a aceleração continua agindo para mudar o movimento do objeto.

Exercícios relacionados

Um corpo A, de massa é lançado verticalmente para cima da superfície da Terra no instante , com a velocidade inicial de . Um segundo depois do corpo A ser lançado, um corpo B é solto de uma altura de 20 m , o corpo B também possui massa de . Pede-se:
(a) Quando os dois corpos se encontram?
(b) Onde os dois corpos se encontram?
© Quais as velocidades dos corpos no ponto de encontro?
(d) Supondo que não existisse gravidade, qual o tempo de encontro?
Qual é a velocidade de escape de um elétron que se localiza inicialmente na superfície de uma esfera com de raio e uma carga uniformemente distribuída de ? Em outras palavras, qual deve ser a velocidade inicial deste elétron para que ele alcance uma distância infinita da esfera com energia cinética zero?
formulário: (Constante da Lei de Coulomb:) ; (Força Eletrostática Entre Cargas Pontuais:) ;
(Campo Elétrico de Uma Carga Pontual:) ;
(Energia Potencial Elétrica Entre Duas Cargas:) ;
(Carga Elementar:) ;
(Massa do Próton:) ;
(Massa do Elétron:) ;
(Lei de Gauss:) ;
(Trabalho e Energia:) ;
(Prefixos:)
Sérgio arremessa uma esfera de
chumbo de 7 kg de baixo para cima, aplicando-lhe um impulso que a acelera a partir do repouso até para um deslocamento vertical de . Ela sai da sua mão a acima do solo. Despreze a resistência do ar. (a) Qual a velocidade da esfera imediatamente após sair da sua mão? (b) Qual a altura máxima atingida pela esfera? © Qual o tempo de que ele dispõe para sair da vertical antes que a esfera volte até a altura da sua cabeça, situada a acima do solo?
Uma partícula movimenta-se de modo que sua posição em função do tempo é dada por .
a) Escreva as expressões para a sua velocidade e aceleração em função do tempo;
b) Qual é a equação da trajetória da partícula?