ENEM 2023/100
Para resolver esta questão, precisamos entender o comportamento da velocidade e da aceleração de um objeto em movimento vertical sob a influência da gravidade.
Quando um objeto é lançado verticalmente para cima, ele desacelera até atingir a altura máxima. Nesse ponto, a velocidade do objeto é zero porque ele para momentaneamente antes de começar a descer. No entanto, a aceleração devido à gravidade está sempre presente e aponta para baixo.
Portanto, no instante em que a esfera atinge a altura máxima:
\( v = 0 \)
\( a \neq 0 \) e aponta para baixo.
Assim, a combinação correta é:
\( v = 0 \) e \( a \neq 0 \) para baixo.
Portanto, a alternativa correta é:
A alternativa correta é a letra C.
RESOLUÇÃO
O professor lançou a esfera verticalmente para cima, e ela atingiu uma altura máxima antes de retornar ao ponto de lançamento. Na altura máxima, a esfera está momentaneamente em repouso antes de começar a cair de volta. Vamos analisar as grandezas cinemáticas nesse instante:
Velocidade (\(v\)):
Na altura máxima, a esfera para de subir e está prestes a começar a cair. Nesse instante, sua velocidade é momentaneamente nula. Portanto, o módulo da velocidade é \(v = 0\).
Aceleração (\(a\)):
A aceleração da esfera é constante durante todo o trajeto (para cima e para baixo) e é devida à gravidade. A gravidade puxa a esfera para baixo, causando uma aceleração constante e dirigida para baixo. Mesmo na altura máxima, a gravidade continua a agir sobre a esfera, fazendo com que ela acelere para baixo e inicie sua queda. Portanto, o módulo da aceleração é \(a \ne 0\) e o sentido é para baixo.
Conclusão:
Na altura máxima, a velocidade da esfera é nula (\(v = 0\)) e a aceleração é dirigida para baixo (\(a \ne 0\) para baixo). Essa combinação corresponde à alternativa C.
Resposta: C
Vamos analisar o movimento da esfera lançada verticalmente para cima. Quando a esfera é lançada, ela possui uma velocidade inicial para cima. À medida que sobe, sua velocidade diminui devido à aceleração da gravidade, que atua para baixo. No ponto mais alto da trajetória, a esfera momentaneamente para antes de começar a cair de volta.
No instante em que a esfera atinge a altura máxima, sua velocidade é zero (\( v = 0 \)), pois ela para de subir e está prestes a começar a descer. No entanto, a aceleração devido à gravidade continua atuando para baixo (\( a \neq 0 \) para baixo), mesmo no ponto mais alto.
Portanto, a combinação correta para as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima é:
\( v = 0 \) e \( a \neq 0 \) para baixo.
Isso corresponde à alternativa:
A alternativa correta é a C.