ENEM 2023 — questão 106 de Física
Enunciado em texto
Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.
Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração.
A escolha que corresponde à combinação correta é
A v = 0 e a ≠ 0 para cima.
B v ≠ 0 para cima e a = 0.
C v = 0 e a ≠ 0 para baixo.
D v ≠ 0 para cima e a ≠ 0 para cima.
E v ≠ 0 para baixo e a ≠ 0 para baixo.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração da esfera no instante em que ela atinge a altura máxima.
Passo 1 — a velocidade no ponto mais alto. Subindo, a esfera vai freando; descendo, ela ganha velocidade para baixo. No exato instante em que troca de sentido, a velocidade passa por zero: .
Passo 2 — e a aceleração? A única força que age na esfera (desprezando o ar) é o peso, que existe o tempo todo e aponta sempre para baixo. Logo , para baixo, do começo ao fim do movimento — inclusive no ponto mais alto.
O erro clássico: achar que, se a velocidade zerou, a aceleração também zera. Não zera. Se a aceleração fosse nula naquele instante, a esfera ficaria parada no ar — e ela não fica: já no instante seguinte está descendo. Velocidade e aceleração são grandezas independentes.
Resposta: alternativa C ( e para baixo).
Resolução em vídeo
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