“É possível um carro ter uma velocidade orientada para o oeste e uma aceleração orientada para o leste?” Explique.

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando se um carro pode estar se movendo para o oeste (velocidade apontando pra oeste) e ao mesmo tempo ter aceleração apontando pra leste. Isso é um problema de cinemática vetorial: vamos falar de direção e sentido de velocidade e aceleração, e como isso mexe com o movimento. Pra resolver, só precisamos saber o que são vetor velocidade, vetor aceleração e como interpretar o sinal deles num mesmo eixo (por exemplo, oeste = negativo e leste = positivo).

Passo 2

Primeiro, lembra o que é velocidade e aceleração:
  • Velocidade vetorial vec v nos diz “pra onde” e “quão rápido” o objeto tá indo.
  • A aceleração vetorial vec a mostra “se e como a velocidade está mudando” (aumentando ou diminuindo e em qual direção).
Na cinemática unidimensional a gente escolhe um sentido como positivo. Por exemplo: leste = positivo (+) e oeste = negativo (–). Então:
  • Se vec v aponta pra oeste, a gente escreve v<0.
  • Se vec a aponta pra leste, a gente escreve a>0.

Passo 3

Agora, qual o significado físico de ter v<0 e a>0?
A aceleração positiva ( a>0) significa que a componente da velocidade está aumentando no sentido positivo. Mas como a velocidade inicial é negativa ( v<0), o “aumentar no sentido positivo” na verdade faz o valor de v subir (ficar menos negativo). Isso significa que o carro está desacelerando na sua marcha para o oeste:
  • Ele se move pra oeste, mas a velocidade (que era um número negativo) vai crescendo em direção ao zero.
  • Num dado momento, pode parar ( v=0) e até começar a mover pra leste se a aceleração positiva continuar.

Passo 4

Então, sim, é perfeitamente possível: isso é justamente a situação de frear quando você tá indo para o oeste. Em notação:
Suponha v0=-20,m/s (indo a 20 m/s para o oeste) e a=+5,m/s² (aceleração para o leste). A equação da velocidade no instante t é
v(t)=v0 + a,t = -20 + 5,t,
Enquanto t<4,s, v(t) continua negativo (o carro ainda vai para o oeste, mas cada vez mais devagar). Em t=4,s, v(4)=0 (para). Depois disso, v(t)>0 e o carro inverte o sentido para o leste.

Resposta

Sim. Um carro pode ter velocidade apontando para o oeste e aceleração apontando para o leste: isso significa simplesmente que ele está desacelerando no deslocamento para o oeste (reduzindo a velocidade até parar e, se continuar, começar a ir para o leste).

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