UFLA 2021 (PAS, 2ª etapa) — questão 18 de Física

Enunciado em texto
Um piloto, ao controlar um avião em uma certa Situação S1, em posição de decolagem, posiciona o avião na pista de voo e, partindo do repouso, liga os motores em potência máxima, de forma que o avião passa a se mover com aceleração constante. Já em uma Situação S2, normalmente conhecida como voo de cruzeiro, com o avião já no ar, o piloto ajusta os motores de forma a manter a aeronave em trajetória em linha reta e com velocidade constante.
Considerando as duas Situações e , indique a curva do gráfico que melhor representa a variação da distância (d) percorrida pelo avião em função do tempo (t).
A) [Gráfico d × t: as duas curvas partem da origem; é uma reta inclinada e é uma curva que começa abaixo da reta, com inclinação crescente (concavidade para cima), cruza a reta e termina acima dela, quase vertical.]
B) [Gráfico d × t: igual ao da alternativa A, mas com os rótulos trocados: a curva de concavidade para cima é e a reta inclinada é .]
C) [Gráfico d × t: é uma reta inclinada que parte da origem; é uma reta horizontal, num valor constante de d acima de zero.]
D) [Gráfico d × t: igual ao da alternativa C, mas com os rótulos trocados: a reta inclinada que parte da origem é e a reta horizontal é .]
(Enunciado e figura: PAS/UFLA 2ª etapa (Grupo XXI, triênio 2020–2022), prova de 25/09/2021 — Universidade Federal de Lavras.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Lavras (UFLA) e à sua Coordenadoria Geral de Processos Seletivos (COPESE/UFLA).
Resolução comentada
O que a questão pede: a forma do gráfico distância × tempo em cada situação: S1, partindo do repouso com aceleração constante; S2, com velocidade constante.
Passo 1 — Situação S1 (MUV a partir do repouso). Com e aceleração constante a:
É uma parábola que sai da origem com inclinação zero (no início a velocidade é nula) e vai ficando cada vez mais inclinada, porque a velocidade, que é a inclinação do gráfico, cresce. Concavidade para cima.
Passo 2 — Situação S2 (MU). Com velocidade constante v, contando a distância a partir de t = 0:
Uma reta inclinada saindo da origem; a inclinação constante é a própria velocidade.
Passo 3 — o gráfico. S1 é a curva com concavidade para cima e S2 é a reta: alternativa A.
Por que não as outras: B troca os rótulos (põe a parábola no movimento de velocidade constante). C e D têm uma reta horizontal, que significaria distância percorrida constante, isto é, avião parado; nenhuma das situações é essa.
⚠️ A armadilha: a alternativa B, para quem olha o desenho às pressas e não confere qual rótulo está em cada curva. Lembre: no gráfico d × t, curva cada vez mais inclinada = velocidade aumentando (S1); reta = velocidade constante (S2).
A ideia em uma frase: aceleração constante a partir do repouso dá parábola (); velocidade constante dá reta ().
Resposta: alternativa A (S1 parábola com concavidade para cima; S2 reta).
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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