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.
Escolha uma opção:
a. A componente vertical da velocidade é nula no ponto de altura máxima.
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
e o ângulo de lançamento é
, as componentes da velocidade em função do tempo são
onde
é a aceleração da gravidade. Note que
é constante e
decresce linearmente até se anular.
Passo 3
No ponto de altura máxima ocorre
, 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
.
Passo 4
Analisando as alternativas:
a. Verdadeira, conforme vimos: em ,
.
b. Falsa, pois a velocidade total não é nula (a componente horizontal continua não nula).
c. Falsa, pois varia com o tempo (decaimento
).
d. Falsa, pois é constante se não há atrito.
a. Verdadeira, conforme vimos: em
b. Falsa, pois a velocidade total não é nula (a componente horizontal continua não nula).
c. Falsa, pois
d. Falsa, pois
Resposta
a. A componente vertical da velocidade é nula no ponto de altura máxima.