É possível ter deslocamento nulo e velocidade média diferente de zero? E deslocamento nulo e vetor velocidade diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico .

Passo 1

Beleza, então a gente vai resolver essa questão que pergunta se é possível ter deslocamento igual a zero e, ao mesmo tempo, ter velocidade média diferente de zero. Também pergunta se é possível ter deslocamento zero e o vetor velocidade diferente de zero. A matéria envolvida aqui é a Cinemática, que estuda os movimentos sem considerar as causas. Para resolver, vamos precisar entender o que são deslocamento, velocidade média e vetor velocidade, além de usar gráficos de posição em função do tempo ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre deslocamento. Deslocamento é a diferença entre a posição final e a inicial de um objeto. Se o deslocamento for zero, isso significa que o objeto voltou ao ponto de partida.

Passo 3

Agora, velocidade média é definida como o deslocamento dividido pelo tempo total. A fórmula é:
é
Se o deslocamento ( ) for zero, então a velocidade média também será zero, independente do tempo.

Passo 4

Mas e a velocidade instantânea, ou vetor velocidade? Essa representa a taxa de variação da posição em um instante específico. Mesmo que o deslocamento total seja zero, durante o percurso o objeto pode estar se movendo. Isso significa que em certos momentos, a velocidade instantânea pode ser diferente de zero.

Passo 5

Para ilustrar isso, vamos pensar em um objeto que vai de A para B e depois volta para A no mesmo período de tempo. O deslocamento total é zero porque ele retornou ao ponto de partida. Durante o trajeto de A para B e de B para A, o objeto tem uma velocidade instantânea diferente de zero, mesmo que o deslocamento geral seja zero.

Passo 6

Vamos imaginar o gráfico desse movimento. O objeto parte do ponto A, vai até B e retorna para A. O gráfico mostraria uma linha indo de A a B e depois voltando, formando um caminho fechado. O deslocamento total é a diferença entre a posição final e inicial, que é zero.

Resposta

Sim, é possível ter deslocamento nulo e o vetor velocidade diferente de zero. Contudo, se o deslocamento for zero, a velocidade média também será zero. No gráfico , isso é representado por um movimento de ida e volta, onde o objeto retorna ao ponto de partida, resultando em deslocamento zero, mas com velocidades instantâneas diferentes de zero durante o percurso.

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a.
b.
c.
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