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
.
b) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade aumenta de 24
para
.
c) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade diminui de 24
para
.
d) Enquanto um carro viaja para o norte, sua velocidade diminui de
para
.
e) Um carro viaja para o sul com uma velocidade constante de
.
a) Um carro viaja para o norte com uma velocidade constante de 24
b) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade aumenta de 24
c) Enquanto um carro viaja para o sul, sua velocidade diminui de 24
d) Enquanto um carro viaja para o norte, sua velocidade diminui de
e) Um carro viaja para o sul com uma velocidade constante de
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
é
então o sinal de
coincide com o sinal de
.
Passo 3
Nos casos em que a velocidade é constante
, 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:
,
Logo , ou seja, aceleração para o sul.
Logo
No caso (c), o carro viaja para o sul:
,
Logo , ou seja, aceleração para o norte.
Logo
No caso (d), o carro viaja para o norte:
,
Logo , ou seja, aceleração para o sul.
Logo
Passo 5
A única situação em que
e, portanto,
(aceleração para o norte) é a alternativa (c).
Resposta
(c)