UEA 2014
Considere o gráfico de uma força F de direção constante, em função do tempo T, aplicada num corpo inicialmente em repouso.
É correto afirmar que, no instante 2t, o estado de movimento do corpo é
uniforme.
uniformemente acelerado.
de repouso.
acelerado não uniforme.
uniformemente retardado.
Resolução
O gráfico fornece a força resultante aplicada ao corpo em função do tempo. Como a força tem direção constante, basta aplicar a 2.ª lei de Newton \(F = m\,a\) para obter a aceleração em cada intervalo:
1. Intervalo \(0 \le T \le t\)
Força constante \(F = +3f\)
- Aceleração: \(a_1 = \dfrac{3f}{m}\) (constante e positiva).
- Velocidade inicial \(v_0 = 0\) (corpo parte do repouso).
- Velocidade ao final do intervalo (instante \(t\)):
2. Intervalo \(t \le T \le 2t\)
Força constante \(F = -2f\)
- Aceleração: \(a_2 = \dfrac{-2f}{m}\) (constante e negativa – um retardo uniforme).
- Velocidade inicial desse trecho: \(v(t) = \frac{3ft}{m}\).
- Variação da velocidade no intervalo de duração \(t\):
3. Estado de movimento no instante \(2t\)
No instante considerado:
- O corpo ainda possui velocidade diferente de zero (\(\frac{ft}{m}\)) – logo não está em repouso.
- A força (e, portanto, a aceleração) continua constante e negativa (mesmo valor de todo o 2.º intervalo).
Movimento com aceleração constante e de sentido oposto ao da velocidade caracteriza um movimento uniformemente retardado (desaceleração uniforme).
Alternativa correta: E
Dicas
Erros Comuns
Segunda lei de Newton: \(F_{\text{resultante}} = m a\). Se a força é constante, a aceleração também é constante.
Impulso e variação da quantidade de movimento: \(J = F\Delta t = m\Delta v\). Útil para comparar velocidades entre intervalos.
Movimento uniformemente acelerado/retardado: aceleração constante (positiva acelera, negativa retarda). Se a aceleração muda de valor ou de sinal, o movimento deixa de ser uniforme.
