1. Explique por que a velocidade no topo da trajetória de um lançamento vertical é zero.

Passo 1

O enunciado trata de um lançamento vertical para cima, sujeito à aceleração da gravidade que é uniforme e apontada para baixo. O conteúdo de matéria envolve cinemática de movimento com aceleração constante; vamos usar a equação da velocidade como função do tempo.

Passo 2

A equação da velocidade vertical no instante t é
v(t) = v0 - g,t,
onde ,v0 é a velocidade inicial para cima e g é a aceleração da gravidade (positiva em módulo, apontada para baixo).

Passo 3

O topo da trajetória corresponde ao instante em que a altura atinge valor máximo. Nesse ponto a velocidade passa de positiva (subindo) para negativa (descendo), e portanto deve se anular. Chamando esse instante de tm, temos
v(tm)=0 Longrightarrow v0 - g,tm = 0
o que leva a
tm = v0g

Passo 4

Fisicamente, como a gravidade desacelera continuamente o objeto, a velocidade ascendente diminui até ficar nula, só então o objeto inverte o sentido e começa a descer. Esse instante em que ela troca de sinal é exatamente o topo e tem velocidade zero.

Resposta

A velocidade no topo da trajetória é zero porque a aceleração da gravidade reduz gradualmente a velocidade ascendente até ela se anular antes de o movimento reverter de direção.

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