UFPR 2025 — questão 57 de Física

Enunciado em texto
Atenção: em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por . Quando for necessário, use para o módulo da aceleração gravitacional.
O texto a seguir é referência para as questões 56 a 58.
Um objeto de massa constante kg desloca-se em um movimento unidimensional ao longo de uma linha reta, e sua aceleração é medida em função do tempo , obtendo-se, então, o gráfico a seguir:
[Gráfico: aceleração a (m/s²) no eixo vertical, com marcas em 2,0 e 4,0; tempo t (s) no eixo horizontal, com marcas de 10 em 10, de 0 a 90. A linha cheia, formada por segmentos de reta, é: de t = 0 a t = 20 s, sobe de a = 0 até a = 4,0 m/s² (passando por 2,0 em t = 10 s); de 20 s a 30 s, fica constante em 4,0 m/s²; de 30 s a 40 s, desce até 2,0 m/s²; de 40 s a 50 s, fica constante em 2,0 m/s²; de 50 s a 60 s, desce até 0; de 60 s a 70 s, fica em 0; de 70 s a 80 s, sobe até 2,0 m/s²; de 80 s a 90 s, desce até 0. Linhas tracejadas ligam os vértices aos eixos.]
Sabe-se que a velocidade do objeto no instante s vale m/s. Com base nos dados fornecidos no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente a velocidade do objeto no instante s.
A)
B)
C)
D)
E)
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2025, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade em s, sabendo que em s ela vale 25 m/s.
Passo 1 — a área do gráfico é a variação de velocidade. Como , num trecho de aceleração constante , que é exatamente a área do retângulo sob o gráfico. Entre 40 s e 50 s a aceleração é constante, 2,0 m/s²:
Passo 2 — somar à velocidade inicial. A aceleração é positiva, então a velocidade aumenta:
Conferindo: com aceleração de 2,0 m/s², a velocidade ganha 2 m/s a cada segundo; em 10 s, ganha 20 m/s. De 25 vai para 45 m/s.
⚠️ A armadilha: confundir “aceleração constante” com “velocidade constante” e achar que nada muda no patamar. Outro deslize é usar o instante, e não o intervalo: dá 125 m/s, que nem aparece. O que importa é a área no intervalo de 40 s a 50 s.
A ideia em uma frase: no gráfico , a área é o ganho de velocidade: m/s, e m/s.
Resposta: alternativa B (45 m/s).
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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