UFRGS 2017 — questão 1 de Física
Enunciado em texto
Considere que uma pedra é lançada verticalmente para cima e atinge uma altura máxima H. Despreze a resistência do ar e considere um referencial com origem no solo e sentido positivo do eixo vertical orientado para cima.
Assinale o gráfico que melhor representa o valor da aceleração sofrida pela pedra, desde o lançamento até o retorno ao ponto de partida.
(A) [Gráfico a × t: a aceleração sobe em linha reta de zero, em t = 0, até um máximo em e depois desce em linha reta até zero: um triângulo acima do eixo t.]
(B) [Gráfico a × t: reta horizontal acima do eixo t: aceleração constante e positiva do início ao fim, passando por .]
(C) [Gráfico a × t: reta horizontal abaixo do eixo t: aceleração constante e negativa do início ao fim, passando por .]
(D) [Gráfico a × t: reta inclinada que começa positiva em t = 0, desce, corta o eixo t em e fica negativa depois.]
(E) [Gráfico a × t: aceleração constante e positiva de 0 até ; a partir de , constante e negativa, com o mesmo módulo.]
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2017, 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: como fica a aceleração da pedra durante a subida, no topo e na descida, com o eixo positivo para cima.
Passo 1 — a única força é o peso. Sem resistência do ar, o tempo todo a única força sobre a pedra é o peso, que é constante e aponta para baixo. Pela 2ª lei de Newton, a aceleração também é constante e para baixo:
Passo 2 — o sinal. Como o eixo aponta para cima, a aceleração para baixo é negativa. Ela não muda nem no topo: em , a velocidade é zero, mas a pedra continua sendo puxada pela Terra.
Passo 3 — o gráfico: uma reta horizontal abaixo do eixo t, do lançamento até a volta. É o gráfico (C).
Por que não as outras: (A) e (D) fazem a aceleração variar, e o peso não varia; (B) tem o sinal trocado (seria a aceleração apontando para cima); (E) troca o sinal no topo, como se a aceleração dependesse do sentido do movimento.
⚠️ A armadilha: a (D) é o gráfico da velocidade (positiva na subida, zero em , negativa na descida), e não o da aceleração. A (E) é o erro de achar que a aceleração “acompanha” o movimento. O que muda de sinal no topo é a velocidade; a aceleração é sempre a mesma.
A ideia em uma frase: no lançamento vertical sem atrito, a aceleração é sempre g para baixo — na subida, no topo e na descida.
Resposta: alternativa C (aceleração constante e negativa).
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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