UFRGS 2012 — questão 4 de Física
Enunciado em texto
A figura abaixo apresenta, em dois instantes, as velocidades e de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular.
[Figura: um arco de circunferência (a pista, vista de cima), com duas posições do automóvel marcadas por pontos. Na posição da esquerda, a seta é tangente ao arco e aponta para cima e para a direita; na posição da direita, a seta é tangente ao arco e aponta para baixo e para a direita.]
Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que é correto afirmar que
(A) a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero.
(B) a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade.
(C) o movimento do automóvel é circular uniforme.
(D) o movimento do automóvel é uniformemente acelerado.
(E) os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que se pode dizer da aceleração de um carro que faz uma curva circular perdendo velocidade.
Passo 1 — a componente centrípeta. Numa trajetória curva, a direção da velocidade muda o tempo todo. Quem muda a direção é a aceleração centrípeta, de módulo , que só é zero se o carro estiver parado. Logo ela é diferente de zero: a (A) está certa.
Passo 2 — a componente tangencial. Como , o módulo da velocidade está diminuindo. Então a aceleração tangencial aponta no sentido oposto ao da velocidade (o carro está freando).
Por que não as outras:
• (B) errada: com a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade, o carro estaria ganhando velocidade, e ele está perdendo.
• (C) errada: movimento circular uniforme tem módulo da velocidade constante, e aqui ele muda.
• (D) errada: o módulo da velocidade diminui, então o movimento é retardado, não acelerado.
• (E) errada: velocidade e aceleração só seriam perpendiculares se a aceleração fosse só centrípeta, ou seja, sem componente tangencial. Aqui há componente tangencial.
⚠️ A armadilha: a (B). A aceleração tangencial está na mesma direção da velocidade (a da tangente), mas, num movimento que perde velocidade, o sentido é o contrário.
A ideia em uma frase: em toda curva existe aceleração centrípeta; a tangencial aparece quando o módulo da velocidade muda, a favor da velocidade se ela cresce e contra se ela diminui.
Resposta: alternativa A.
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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