UFPR 2018 — questão 45 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre um projétil lançado verticalmente para cima que volta ao ponto de partida, sem resistência do ar.

Afirmativa 1. Sem resistência do ar, a única força sobre o projétil, durante todo o voo, é o peso. Logo a aceleração é sempre $g$, para baixo, inclusive no topo. O que é nulo no topo é a velocidade, não a aceleração. Se a aceleração fosse nula lá, o projétil ficaria parado no ar para sempre. Falsa.

Afirmativa 2. Deslocamento é posição final menos posição inicial. O projétil sai do chão e volta ao mesmo ponto do chão: $\Delta y = 0$. O valor $2H$ é a distância percorrida (sobe $H$ e desce $H$), não o deslocamento. Falsa.

Afirmativa 3. Sem resistência do ar, a subida é a "descida filmada de trás para a frente": a mesma aceleração $g$, a mesma altura $H$, velocidade nula no topo. Pela equação $H = \frac{g t^2}{2}$ (contando a partir do topo, onde $v = 0$), os dois tempos valem:

$$t_{\text{sub}} = t_{\text{queda}} = \sqrt{\frac{2H}{g}}$$

Verdadeira.

Só a afirmativa 3 é verdadeira.

⚠️ A armadilha: achar que, no ponto mais alto, "parou, então a aceleração é zero" (leva à D) e confundir deslocamento com distância percorrida (leva à E).

A ideia em uma frase: no lançamento vertical sem atrito, a aceleração é $g$ o tempo todo, o deslocamento de ida e volta é zero e subida e descida levam o mesmo tempo.

Resposta: alternativa C (somente a afirmativa 3 é verdadeira).