UFRGS 2016 — questão 4 de Física
Enunciado em texto
A figura abaixo representa um móvel m que descreve um movimento circular uniforme de raio R, no sentido horário, com velocidade de módulo V.
[Figura: circunferência de raio R (seta do centro até a borda). O móvel m está na parte superior esquerda da circunferência; o ponto I está no topo da circunferência.]
Assinale a alternativa que melhor representa, respectivamente, os vetores velocidade V e aceleração a do móvel quando passa pelo ponto I, assinalado na figura.
(A) [V: seta horizontal para a direita; a: seta vertical para cima]
(B) [V: seta horizontal para a direita; a = 0]
(C) [V: seta horizontal para a direita; a: seta vertical para baixo]
(D) [V: seta horizontal para a esquerda; a: seta vertical para cima]
(E) [V: seta horizontal para a esquerda; a: seta vertical para baixo]
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2016, 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: a direção e o sentido da velocidade e da aceleração no ponto mais alto da circunferência.
Passo 1 — a velocidade. A velocidade é sempre tangente à trajetória. No topo, a tangente é horizontal. Como o giro é horário, o móvel, que vem da esquerda, passa pelo topo indo para a direita.
Passo 2 — a aceleração. No movimento circular uniforme, o módulo da velocidade não muda, então não há aceleração tangencial. Mas a direção da velocidade muda o tempo todo, e isso exige a aceleração centrípeta, apontada para o centro:
Do topo, o centro fica logo abaixo: a aceleração aponta para baixo.
⚠️ A armadilha: achar que "uniforme" quer dizer aceleração nula (alternativa B). Uniforme é só o módulo da velocidade; a direção muda, e toda mudança de direção pede aceleração. Outra: ler o sentido de giro ao contrário e marcar E.
A ideia em uma frase: no MCU a velocidade é tangente e a aceleração aponta sempre para o centro.
Resposta: alternativa C (V para a direita e a para baixo).
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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