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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 78 (CFS 1) da EEAR 2016

CFS 1 · Física: Gráficos do movimento

Uma bomba é abandonada a uma altura de 8 km em relação ao solo. Considerando-se a ação do ar desprezível e fixando-se a origem do sistema de referências no solo, assinale a alternativa correspondente ao conjunto de gráficos que representa qualitativamente a velocidade (V) e aceleração (a) da bomba, ambas em função do tempo.

  1. A
    Dois gráficos em função do tempo t. À esquerda, velocidade V: uma reta parte da origem e decresce até valores negativos. À direita, aceleração a: uma reta decrescente permanece em valores positivos.
  2. B
    Dois gráficos em função do tempo t. À esquerda, velocidade V: uma reta parte da origem e decresce até valores negativos. À direita, aceleração a: uma reta horizontal abaixo do eixo do tempo indica aceleração constante e negativa.
  3. C
    Dois gráficos em função do tempo t. À esquerda, velocidade V: uma reta crescente parte de um valor negativo, cruza o eixo do tempo e chega a um valor positivo. À direita, aceleração a: uma reta horizontal abaixo do eixo do tempo indica aceleração constante e negativa.
  4. D
    Dois gráficos em função do tempo t. À esquerda, velocidade V: uma reta crescente parte de um valor negativo, cruza o eixo do tempo e chega a um valor positivo. À direita, aceleração a: uma reta decrescente permanece em valores positivos.
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Resolução comentada

Quando a bomba é abandonada, ela parte do repouso: V_0 = 0. Como o ar é desprezível, só a gravidade atua, e a aceleração é constante, de módulo g.

O enunciado fixa a origem no solo. Isso define a orientação do eixo: o eixo y aponta para cima, e a bomba começa em y = 8\ \text{km}.

  1. A gravidade aponta para baixo, contra o eixo. Logo a = -g, constante e negativa. O gráfico de a \times t é uma reta horizontal abaixo do eixo do tempo.

  2. A velocidade segue V = V_0 + at = -gt. É uma reta que sai da origem (já que V_0 = 0) e decresce, chegando a valores negativos. Ela é negativa porque a bomba se move para baixo, contra o eixo.

O conjunto correto tem então:

  • V \times t: reta que parte da origem e decresce;
  • a \times t: reta horizontal negativa.

Isso elimina as opções em que a aceleração varia com o tempo (A e D), pois com a gravidade constante a aceleração não pode variar. Elimina também a opção C, em que a velocidade começa negativa e cresce, o que não combina com um abandono a partir do repouso.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Amostra aceleração positiva e decrescente, mas a gravidade é constante e aponta para baixo (negativa).
  • Ctraz velocidade começando negativa e crescendo, o que não corresponde a um abandono (V inicial nula) em queda.
  • Da velocidade não parte do repouso e a aceleração aparece variável e positiva, ambos incorretos.

Assuntos: Gráficos do movimento, Queda livre e lançamento vertical.

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Ver como caiu na prova Questão 78 no caderno CFS 1 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 1. Prova oficial ↗