Em qual das situações abaixo o carro possui uma aceleração para o norte?
a) Um carro viaja para o norte com uma velocidade constante de 24 \mathrm{m} / \mathrm{s}.
b) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade aumenta de 24 \mathrm{m} / \mathrm{s} para 33 \mathrm{~m} / \mathrm{s}.
c) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade diminui de 24 \mathrm{m} / \mathrm{s} para 18 \mathrm{~m} / \mathrm{s}.
d) Enquanto um carro viaja para o norte, sua velocidade diminui de 24 \mathrm{~m} / \mathrm{s} para 18 \mathrm{~m} / \mathrm{s}.
e) Um carro viaja para o sul com uma velocidade constante de 24 \mathrm{~m} / \mathrm{s}.

Passo 1

O enunciado apresenta cinco situações de movimento retilíneo e pergunta em qual delas a aceleração do carro está dirigida para o norte. O conteúdo é cinemática vetorial: precisamos relacionar a variação de velocidade com a direção da aceleração.

Passo 2

Definimos o sentido norte como positivo e o sentido sul como negativo. A aceleração média num intervalo \Delta t>0 é
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_f - v_i}{\Delta t}\,,
então o sinal de a coincide com o sinal de \Delta v = v_f - v_i.

Passo 3

Nos casos em que a velocidade é constante \Delta v=0, a aceleração é zero, ou seja, não aponta para o norte nem para o sul. Isso elimina as alternativas (a) e (e).

Passo 4

Analisando (b), (c) e (d) com nossa convenção de sinais:
No caso (b), o carro viaja para o sul: v_i=-24\,\mathrm{m}/\mathrm{s}, v_f=-33\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \Delta v = -33 - (-24) = -9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}<0
Logo a<0, ou seja, aceleração para o sul.
No caso (c), o carro viaja para o sul: v_i=-24\,\mathrm{m}/\mathrm{s}, v_f=-18\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \Delta v = -18 - (-24) = +6\,\mathrm{m}/\mathrm{s}>0
Logo a>0, ou seja, aceleração para o norte.
No caso (d), o carro viaja para o norte: v_i=+24\,\mathrm{m}/\mathrm{s}, v_f=+18\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \Delta v = 18 - 24 = -6\,\mathrm{m}/\mathrm{s}<0
Logo a<0, ou seja, aceleração para o sul.

Passo 5

A única situação em que \Delta v>0 e, portanto, a>0 (aceleração para o norte) é a alternativa (c).

Resposta

(c)

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