Questão 100 do ENEM 2023 — Natureza
Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.
Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração. A escolha que corresponde à combinação correta é
- A)V = 0 e a ≠ 0 para cima.
- B)V ≠ 0 para cima e a = 0
- C)V = 0 e a ≠ 0 para baixo.
- D)V ≠ 0 para cima e a ≠ 0 para cima.
- E)V ≠ 0 para baixo e a ≠ 0 para baixo.
Gabarito oficial: alternativa C)
Ao atingir a altura máxima, a esfera apresenta velocidade instantânea nula, pois é o ponto de inversão do movimento vertical. A aceleração, entretanto, é a da gravidade, com módulo constante e sentido sempre para baixo, independentemente da posição. Portanto, a combinação correta é velocidade zero e aceleração não nula para baixo.
Ver comentário de cada alternativa
- A) Por que está errada: Está errada porque, no ponto de altura máxima, a velocidade é nula (V = 0), mas a aceleração é a gravitacional, que aponta para baixo, não para cima. A alternativa contradiz o sentido da aceleração, que é sempre para baixo devido à gravidade.
- B) Por que está errada: Está errada porque, no instante de altura máxima, a velocidade da esfera é zero (V = 0), e a aceleração não é zero, mas igual à aceleração da gravidade, com sentido para baixo. A afirmação de aceleração nula é um equívoco conceitual.
- C) Por que está certa: Está correta porque, no ponto mais alto da trajetória, a esfera para momentaneamente, tendo velocidade nula (V = 0). A aceleração, no entanto, é a aceleração da gravidade, que possui módulo constante e sentido sempre para baixo, resultando em a ≠ 0 para baixo, conforme o comando da questão.
- D) Por que está errada: Está errada porque, na altura máxima, a velocidade da esfera é zero (V = 0), e a aceleração não tem sentido para cima; é para baixo. A alternativa extrapola ao indicar velocidade não nula e aceleração com sentido incorreto.
- E) Por que está errada: Está errada porque, no instante de altura máxima, a velocidade da esfera é nula (V = 0), não diferente de zero para baixo. A aceleração é para baixo, mas a combinação com velocidade não nula contradiz a condição de ponto de inversão do movimento.
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