(a) Qual é a relação entre a direção e o sentido da aceleração e da velocidade? Elas são sempre no mesmo sentido? Mesma direção? Explique.
(b) Qual é a aceleração da bola quando ela pára no topo da trajetória? Justifique.
(b) Qual é a aceleração da bola quando ela pára no topo da trajetória? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Esse exercício está falando sobre movimento, especificamente sobre velocidade e aceleração. Para resolver, vamos precisar entender o que são direção e sentido dessas grandezas e como elas se relacionam no movimento de um objeto, como uma bola.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre velocidade. A velocidade é uma grandeza vetorial, o que significa que ela tem direção e sentido. Por exemplo, se a bola está indo para a direita, a velocidade tem direção para a direita e sentido positivo.
Passo 3
Agora, a aceleração também é uma grandeza vetorial com direção e sentido. A aceleração representa como a velocidade está mudando ao longo do tempo. Se a velocidade está aumentando na direção para a direita, a aceleração também está para a direita. Se a velocidade está diminuindo, a aceleração está na direção oposta.
Passo 4
Respondendo à primeira parte da pergunta: A direção e o sentido da aceleração e da velocidade podem ser os mesmos, mas não são sempre. Elas têm a mesma direção quando a velocidade está aumentando na mesma direção. Porém, se a velocidade está diminuindo, a aceleração tem direção oposta.
Passo 5
Por exemplo, se a bola está subindo, sua velocidade está para cima, mas a aceleração da gravidade está para baixo. Então, eles têm a mesma direção (ambos são verticais), mas sentidos opostos. Ou seja, não estão sempre no mesmo sentido, mesmo que a direção seja igual.
Passo 6
Agora, para a segunda parte: Qual é a aceleração da bola quando ela para no topo da trajetória?
Quando a bola atinge o ponto mais alto, a velocidade dela é zero naquele instante. Mas a aceleração da gravidade ainda está agindo sobre ela, puxando para baixo.
Passo 7
Então, mesmo que a velocidade seja zero no topo, a aceleração não é zero. Ela continua com o valor da aceleração da gravidade, que é aproximadamente
para baixo.
Resposta
a) A aceleração e a velocidade têm a mesma direção, mas não necessariamente o mesmo sentido. Elas só estão no mesmo sentido quando a velocidade está aumentando na direção do movimento.
b) A aceleração da bola no topo da trajetória é para baixo, devido à gravidade.
b) A aceleração da bola no topo da trajetória é