Em um experimento, são lançados vários objetos de massas diferentes. O lançamento é vertical e para cima e despreza-se a resistência do ar.
Considere que todos os objetos são lançados com a mesma velocidade inicial; nesse caso, é correto afirmar que:
a)todos os objetos alcançarão a mesma altura.
b)objetos mais leves alcançarão alturas mais elevadas.
c)a aceleração é a mesma para todos os objetos e sempre positiva.
d)durante o experimento, todos os objetos manterão a mesma velocidade constante.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um experimento onde vários objetos com diferentes massas são lançados verticalmente para cima, todos com a mesma velocidade inicial, e a resistência do ar é desprezada. O conteúdo envolvido aqui é o movimento vertical de projéteis na física, especificamente utilizando as leis do movimento uniformemente acelerado. Para resolver, vamos precisar lembrar das fórmulas que relacionam velocidade inicial, aceleração, tempo e altura máxima alcançada pelos objetos.

Passo 2

Primeiro, vamos pensar na altura máxima que cada objeto alcança. Quando um objeto é lançado para cima, ele desacelera devido à gravidade até parar momentaneamente no ponto mais alto. A fórmula para a altura máxima $ h $ alcançada por um objeto lançado verticalmente é:
h
Aqui, $ v_0 $ é a velocidade inicial e $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente $ 9,8 , m/s^2 $).

Passo 3

Observamos que na fórmula da altura máxima, a massa do objeto não aparece. Isso significa que a altura máxima depende apenas da velocidade inicial e da aceleração da gravidade, independente da massa do objeto.

Passo 4

Agora, vamos analisar a aceleração durante o movimento. A única força atuando nos objetos durante a subida e descida é a gravidade, que causa uma aceleração constante $ g $ para baixo. Portanto, a aceleração é a mesma para todos os objetos e tem direção negativa (para baixo).

Passo 5

Quanto à velocidade dos objetos durante o experimento, ela não é constante. Inicialmente, cada objeto tem uma velocidade igual $ v_0 $, mas essa velocidade diminui à medida que o objeto sobe devido à aceleração da gravidade, até chegar a zero no ponto mais alto, e depois aumenta novamente na descida. Então, a velocidade não permanece constante durante todo o trajeto.

Resposta

A opção a) todos os objetos alcançarão a mesma altura está correta.

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