O gráfico abaixo representa a evolução temporal da componente vertical da velocidade de um objeto. Supondo que o eixo vertical aponta para cima, qual das seguintes afirmações pode ser uma descrição razoável do movimento?
(a) O objeto sofre uma aceleração variável para cima e depois uma aceleração constante para baixo até atingir sua altura máxima em .
(b) O objeto sofre uma aceleração variável para cima e depois uma aceleração constante para baixo até atingir o solo em .
(c) O objeto sofre uma aceleração constante para cima e depois uma aceleração para baixo até atingir sua altura máxima em .
(d) O objeto sofre uma aceleração constante para cima e depois uma aceleração para baixo até atingir o solo em .
(e) Nenhuma das outras afirmações.
Passo 1
Analisando o gráfico, temos em um primeiro momento uma curva, indicando que a aceleração é variável.
Na segunda parte do movimento temos uma reta decrescente, indicando que a aceleração é negativa (aponta para baixo no eixo descrito) e constante, reduzindo a velocidade até que ela se anule. Uma equação representativa dessa reta é , onde é a velocidade máxima apresentada no gráfico, onde se inicia a segunda parte do movimento.
Sabendo que o eixo é vertical e aponta pra cima, a componente positiva significa que o objeto está subindo, após cruzar o ponto de velocidade nula, o objeto estará descendo. Isso nos ajuda a concluir que, quando , a altura é máxima.
Passo 2
Analisando cada opção:
(a) Afirmação mais adequada.
(b) Não se pode afirmar que o objeto chega ao solo quando a velocidade se anula.
(c) A aceleração inicialmente não é constante.
(d) A aceleração inicialmente não é constante e não se pode afirmar que o objeto chega ao solo com velocidade nula.
Resposta
(a)