Uma pedra é lançada fazendo um certo ângulo acima da horizontal. Considere o eixo-x, horizontal, positivo para a direita e o eixo-y, vertical, positivo para cima. Desprezando a resistência do ar, indique qual das sentenças abaixo é a verdadeira.

(A) A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a +g .

(B) A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a -g.

(C) A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da sua aceleração é igual a zero .

(D) As componentes verticais tanto da velocidade como da aceleração permanecem constantes.

(E) A componente vertical da velocidade permanece constante e não nula e a componente vertical da aceleração é igual a -g .

Passo 1

Percebemos que essa é uma questão que trata do lançamento oblíquo.

Sabemos que no lançamento oblíquo a velocidade da partícula se decompõe em velocidade horizontal e velocidade vertical.

A velocidade horizontal é sempre constante, já que não há aceleração horizontal.

A velocidade vertical varia de acordo com a aceleração da gravidade. É importante também percebermos que a aceleração da gravidade é para baixo (em direção ao centro da Terra), logo é no sentido contrário do convencionado para o eixo Y positivo que é para cima.

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Vamos analisar as afirmativas!

Passo 2

  1. A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a +g . Vimos que a aceleração da gravidade é para baixo, logo, é negativa. Afirmativa falsa.
  2. Passo 3

  3. A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a -g. É justamente isso que vimos no passo 1. No lançamento obliquo a velocidade horizontal é sempre constante e a aceleração é negativa, por ser para baixo. Afirmativa verdadeira.
  4. Beleza, mas vamos continuar analisando as outras!

    Passo 4

  5. A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da sua aceleração é igual a zero. Já vimos que a componente horizontal da velocidade permanece constante, mas na componente vertical temos a gravidade, então a aceleração não é zero. Afirmativa falsa.
  6. Passo 5

  7. As componentes verticais tanto da velocidade como da aceleração permanecem constantes. A componente vertical da velocidade varia de acordo com a aceleração constante da gravidade. Afirmativa falsa.
  8. Passo 6

  9. A componente vertical da velocidade permanece constante e não nula e a componente vertical da aceleração é igual a -g . Aqui precisamos de um cuidado. Já sabemos que a velocidade horizontal permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a –g. Mas a afirmativa diz que a velocidade permanece não nula, o que não é verdade. No ponto mais alto da trajetória, a componente da velocidade vertical é nula. Afirmativa falsa

Resposta

(B) A componente horizontal da velocidade permanece constante e a componente vertical da aceleração é igual a -g.

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