(Enem 2023) Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.
Grandeza Cinemática Módulo Sentido
Velocidade v neq 0 Para cima
Para baixo
v=0 Indefinido*
a neq 0 Para cima
Para baixo
*Grandezas com módulo nulo não têm sentido definido.
Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração.
A escolha que corresponde à combinação correta é
a) v=0 e^a neq 0 para cima.
b) v neq 0 para cima e a=0.
c) v=0 e^a neq 0 para baixo.
d) v neq 0 para cima e a neq 0 para cima.
e) v neq 0 para baixo e a neq 0 para baixo.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um profe joga uma esfera pra cima, ela sobe, para no ponto mais alto e depois desce, voltando pro ponto de partida. A gente precisa decidir, nesse instante mais alto, qual é o módulo (valor) e o sentido (pra cima ou pra baixo) da velocidade e da aceleração.
Conteúdo: cinemática do movimento vertical com aceleração da gravidade. Vamos usar as definições de velocidade e aceleração em queda livre pra descobrir o que rola no ponto mais alto.

Passo 2

No ponto mais alto a esfera “pausa” antes de começar a descer. Isso significa que a velocidade vertical ali é zero.
Em símbolos:
v = 0
Aqui não faz sentido falar em “sentido” pra velocidade porque, com módulo zero, não dá pra indicar direção.

Passo 3

Já a aceleração é consequência da gravidade, que a gente chama de g e aponta sempre pra baixo (latindo a terra). Em queda livre, desconsiderando resistência do ar, a aceleração é constante e para baixo:
a = -g (sempre pra baixo, e $gneq0$)
Ou seja, módulo de a é diferente de zero e o sentido é para baixo.

Resposta

A combinação certa é
c) v = 0 e a neq 0 para baixo.

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