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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 44 (2º semestre) da UFG 2010

2º semestre · Física: Gráficos do movimento

Ao abrir uma garrafa de refrigerante com gás, muitas bolhas de gás carbônico ali formadas sobem desde o fundo da garrafa com um movimento acelerado. Supondo-se que as bolhas têm o mesmo tamanho e a mesma quantidade de gás durante toda subida e desprezando-se quaisquer perdas de energia por resistência ao movimento. Dos gráficos a seguir

Seis gráficos cartesianos: os gráficos (I), (II) e (III) mostram "posição" no eixo vertical versus "tempo" no eixo horizontal; os gráficos (IV), (V) e (VI) mostram "velocidade" no eixo vertical versus "tempo" no eixo horizontal. No gráfico (I), a curva é crescente com concavidade para baixo partindo da origem. No gráfico (II), a curva é crescente com concavidade para cima partindo da origem. No gráfico (III), a linha é uma reta crescente que sai da origem. No gráfico (IV), a linha é uma reta decrescente. No gráfico (V), a curva é crescente com concavidade para cima partindo da origem. No gráfico (VI), a linha é uma reta crescente que sai da origem.

aqueles que representam, respectivamente, a posição e a velocidade das bolhas são:

  1. A
    I e IV
  2. B
    I e VI
  3. C
    II e V
  4. D
    II e VI
  5. E
    III e V
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Resolução comentada

As bolhas sobem com movimento acelerado. Como o enunciado manda desprezar a resistência e diz que as bolhas mantêm o mesmo tamanho (mesmo volume), o empuxo é constante e o peso do gás é desprezível. A força resultante é, portanto, constante, e a aceleração também. Temos então um movimento uniformemente variado (MUV), partindo do repouso no fundo da garrafa.

No MUV com partida do repouso e da origem:

  1. Velocidade: v = a\,t. É uma reta crescente que sai da origem, o gráfico (VI).
  2. Posição: s = \dfrac{a\,t^2}{2}. É uma parábola com concavidade para cima, começando na origem com inclinação nula, o gráfico (II).

Conferindo os outros gráficos:

  • (I) tem concavidade para baixo, o que indica aceleração negativa (o corpo freia).
  • (III) é reta, ou seja, velocidade constante, sem aceleração.
  • (IV) mostra velocidade diminuindo.
  • (V) mostra a velocidade crescendo de forma não linear, o que exigiria aceleração variável.

A posição é o gráfico (II) e a velocidade é o gráfico (VI).

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A(I) tem concavidade para baixo e (IV) mostra velocidade decrescente, ambos de movimento retardado, não acelerado.
  • B(I) é de movimento retardado; só a velocidade (VI) está certa.
  • CA posição (II) está certa, mas a velocidade (V) é curva, o que exigiria aceleração variável.
  • E(III) é posição linear, de velocidade constante, e (V) não é linear; ambos incompatíveis com aceleração constante.

Assuntos: Gráficos do movimento, Movimento uniformemente variado (MUV).

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Ver como caiu na prova Questão 44 no caderno 1ª etapa da UFG 2010

Fonte: UFG 2010 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗