Uma esfera é lançada obliquamente. Durante a sua trajetória, desprezando-se o atrito com o ar, pode-se afirmar que:
Escolha uma opção:
a. A componente vertical da velocidade é nula no ponto de altura máxima.
b. A velocidade da esfera é nula no ponto de
altura máxima.
c. A componente vertical da velocidade mantém-se constante em todos os pontos da trajetória.
d. A componente horizontal da velocidade é
variável.

Passo 1

O enunciado trata do movimento de uma esfera lançada obliquamente, desprezando o atrito com o ar. O conteúdo é cinemática de projéteis: a componente horizontal da velocidade permanece constante (ausência de força horizontal) e a componente vertical varia sob a aceleração da gravidade. Vamos usar as equações das componentes de velocidade para analisar cada alternativa.

Passo 2

No lançamento oblíquo, se a velocidade inicial vale v_0 e o ângulo de lançamento é \theta, as componentes da velocidade em função do tempo são
v_x(t) = v_0\cos\theta
v_y(t) = v_0\sin\theta - g\,t
onde g é a aceleração da gravidade. Note que v_x(t) é constante e v_y(t) decresce linearmente até se anular.

Passo 3

No ponto de altura máxima ocorre \displaystyle v_y=0, pois é o instante em que a esfera para de subir e inicia a descida. Logo, a componente vertical da velocidade é nula nesse instante, mas a componente horizontal permanece v_0\cos\theta\neq0.

Passo 4

Analisando as alternativas:
a. Verdadeira, conforme vimos: em h_{\rm max}, v_y=0.
b. Falsa, pois a velocidade total não é nula (a componente horizontal continua não nula).
c. Falsa, pois v_y varia com o tempo (decaimento -g\,t).
d. Falsa, pois v_x é constante se não há atrito.

Resposta

a. A componente vertical da velocidade é nula no ponto de altura máxima.

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