Exercício de cinemática ENEM 2012

Este exercício faz parte dos exercícios resolvidos do Efeito Joule, acesse a página de exercícios para encontrar mais resoluções como esta.

Exercício de Física – Conteúdo de Cinemática - ENEM 2012

Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar.

Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem?

Alternativas:


a)
alternativa A - ENEM 2012
b)
alternativa B - ENEM 2012
c)
alternativa C - ENEM 2012
d)
alternativa D - ENEM 2012
e)
alternativa E - ENEM 2012


Resolução da questão



Primeiramente precisamos lembrar que o gráfico posição por tempo na cinemática depende do tipo de movimento que o móvel perfaz.

Para saber mais leia: Gráficos do movimento uniforme e Gráfico espaço x tempo no movimento uniformemente variado.

Lembramos que se o gráfico é referente a uma equação de primeiro grau, como no movimento uniforme, teremos uma reta crescente quando a velocidade for positiva e uma reta decrescente quando a velocidade for negativa.

Já no movimento uniformemente variado, teremos uma parábola, já que o gráfico é escrito de acordo com uma equação de segundo grau, e neste caso, teremos uma parábola com concavidade para cima quando a aceleração e a velocidade tiverem o mesmo sentido e concavidade para baixo quando a aceleração e a velocidade tiverem sentidos opostos.

Também é importante lembrar que, quando a locomotiva parar, teremos no gráfico uma reta paralela ao eixo dos tempos.

Agora que lembramos os conceitos envolvidos, vamos analisar o movimento da locomotiva. No início ela parte do repouso com velocidade positiva, ou seja, o gráfico deve ser uma parábola com concavidade para cima, já que temos aceleração e velocidade positivas.
premira parte - ENEM 2012

Após um terço tempo a locomotiva começa um Movimento Uniforme com velocidade constante e positiva, logo o gráfico posição por tempo é uma reta crescente.
segunda parte - ENEM 2012

No último terço do tempo a locomotiva reduz a velocidade com aceleração constante, ou seja, é um movimento uniformemente variado com aceleração negativa, e o gráfico é uma parábola com concavidade para baixo. No momento em que a velocidade é zero, o gráfico é representado por uma reta paralela ao eixo dos tempos.
terceira parte - ENEM 2012

Sendo assim, a resposta correta é a letra C.
resposta correta