Qual das seguintes situações é possível em um dado instante de tempo
?
a) Um objeto possui uma velocidade instantânea de
uma aceleração instantânea de
.
b) Um objeto possui uma velocidade instantânea de
e uma aceleração de módulo maior que
.
c) Um objeto possui uma velocidade instantânea de módulo maior que
e uma aceleração de
.
d) As opções a, b e c são todas possíveis.
e) As opções a, b e c não são possíveis.
a) Um objeto possui uma velocidade instantânea de
b) Um objeto possui uma velocidade instantânea de
c) Um objeto possui uma velocidade instantânea de módulo maior que
d) As opções a, b e c são todas possíveis.
e) As opções a, b e c não são possíveis.
Passo 1
O enunciado trabalha com cinemática escalar, definindo a velocidade instantânea como
e a aceleração instantânea como
. Precisamos verificar se, em um dado instante
, cada uma das situações a), b) e c) pode ocorrer.
Passo 2
Opção a)
e
.
Isso descreve um objeto que está em repouso e não sofre nenhuma força resultante (situação de equilíbrio). É perfeitamente possível: basta que a trajetória seja constante (por exemplo, um objeto apoiado imóvel). Logo, a opção a) é possível.
Isso descreve um objeto que está em repouso e não sofre nenhuma força resultante (situação de equilíbrio). É perfeitamente possível: basta que a trajetória seja constante (por exemplo, um objeto apoiado imóvel). Logo, a opção a) é possível.
Passo 3
Opção b)
e
.
Isso ocorre num ponto de inversão de movimento, como no instante de máxima altura de um projétil lançado para cima. Ali temos velocidade instantânea nula, mas a aceleração da gravidade permanece não nula. Portanto, a opção b) também é possível.
Isso ocorre num ponto de inversão de movimento, como no instante de máxima altura de um projétil lançado para cima. Ali temos velocidade instantânea nula, mas a aceleração da gravidade permanece não nula. Portanto, a opção b) também é possível.
Passo 4
Opção c)
e
.
Isso corresponde a um movimento retilíneo uniforme, sem variação de velocidade. Qualquer corpo em movimento constante satisfaz com
. Logo, a opção c) é possível.
Isso corresponde a um movimento retilíneo uniforme, sem variação de velocidade. Qualquer corpo em movimento constante satisfaz
Passo 5
Como as três situações — repouso sem aceleração, repouso com aceleração não nula e movimento uniforme — são fisicamente possíveis, a resposta é que todas as opções a), b) e c) podem ocorrer.
Resposta
(d) As opções a, b e c são todas possíveis.