Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 17
Verdadeiro ou Falso: (a) se a aceleração de um objeto é sempre zero, então ele não pode estar em movimento. (b) Se a aceleração de um objeto é sempre zero, então sua curva -versus- só pode ser uma linha reta. (c) Se a aceleração de um objeto é diferente de zero em um instante, ela pode estar momentaneamente em repouso naquele instante.
Explique seu raciocínio em cada resposta Se a afirmação for verdadeira, dê um exemplo.
Passo 1
(a) Vamos pensar comigo, se a velocidade de um objeto for constante, por exemplo, um carro sempre se movimentando a 20km/h, ele está em movimento, né?
A aceleração é dada pela seguinte equação:
Como a velocidade final e a velocidade inicial do carro são iguais, porque ela é constante, teremos
E a aceleração será igual a zero ou nula. Então esse é um caso que retrata um objeto em movimento mais com aceleração nula. Quando ele se move com velocidade constante.
Isso é o que chamamos de movimento retilíneo uniforme, logo a afirmação é falsa.
Passo 2
(b) Vamos lembrar da definição da aceleração, e igualar isso a zero, como sugere a afirmação:
Se a derivada da velocidade é nula, o que isso diz sobre a velocidade?
Bom, a derivada é a taxa de variação de uma grandeza. Ela diz o quanto essa grandeza varia. Essa expressão acima diz que a variação da velocidade com tempo é nula, então não há variação de velocidade. O valor da grandeza velocidade é sempre o mesmo.
Ou seja, a velocidade precisa ser uma constante quando o objeto tem aceleração nula. Para gráficos onde a velocidade é constante, o gráfico é uma reta. Esses são os movimentos retilíneos uniformes.
Essa afirmação então é verdadeira, e um exemplo disso seria um objeto qualquer (como um carro) se movendo com velocidade constante.
Passo 3
(c) Se a aceleração de um objeto é diferente de zero em um instante, ainda assim é possível que o objeto esteja parado nesse mesmo instante.
Um exemplo bem claro disso é o de um objeto lançado verticalmente para cima. A aceleração (gravitacional) é a mesma a todo momento, e ainda assim sabemos que o objeto fica parado por um instante no topo da trajetória.
Resposta
(a) Falsa; (b) Verdadeira; (c) verdadeira.