UERJ 2024 (1º Exame de Qualificação) — questão 39 de Física
Enunciado em texto
Durante uma ventania, uma árvore sofreu certa inclinação e, depois, retornou à posição inicial. Nesse processo, um de seus frutos foi projetado e submetido à ação exclusiva da gravidade, descrevendo um arco de parábola. Observe no esquema a trajetória do fruto e as setas I, II, III e IV, que representam possíveis vetores de velocidade resultante na altura máxima.
[Esquema: uma palmeira com um cacho de frutos; do alto da copa sai um arco de parábola que sobe para a direita, atinge o ponto mais alto e desce. No ponto mais alto está o fruto (um ponto preto), sobre uma linha tracejada horizontal. Dele saem quatro setas: I, inclinada para cima e para a direita; II, horizontal para a direita, sobre a linha tracejada; III, inclinada para baixo e para a direita; IV, vertical para baixo.]
Sabe-se que a altura máxima é alcançada pelo fruto alguns instantes após seu lançamento.
Nesse caso, o vetor velocidade resultante do fruto é representado pela seguinte seta:
(A) I
(B) II
(C) III
(D) IV
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2024, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: a direção e o sentido da velocidade do fruto no ponto mais alto da parábola.
Passo 1 — separar o movimento em dois. Só a gravidade age, e ela é vertical. Então:
• na horizontal não há força: a componente horizontal da velocidade é constante, e o fruto continua indo para a direita;
• na vertical a gravidade freia a subida: a componente vertical diminui até zero e depois passa a apontar para baixo.
Passo 2 — o ponto mais alto. A altura máxima é justamente o instante em que o fruto para de subir e ainda não começou a descer: a componente vertical é zero. Sobra só a horizontal, para a direita:
Isso é a seta II, horizontal e tangente à trajetória no topo.
Por que não as outras: a I ainda tem componente para cima (seria um instante antes do topo); a III já tem componente para baixo (um instante depois); a IV é a direção da aceleração (a gravidade), não da velocidade.
⚠️ A armadilha: marcar IV, confundindo velocidade com aceleração, ou achar que “no ponto mais alto a velocidade é zero”. Ela só é zero num lançamento vertical. No lançamento oblíquo, a parte horizontal nunca some.
A ideia em uma frase: no topo da parábola, a velocidade vertical zera, mas a horizontal continua: a velocidade é horizontal, tangente à trajetória.
Resposta: alternativa B (seta II).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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