(AFA - 2018)
O gráfico seguinte representa a velocidade escalar v de uma partícula em movimento retilíneo.
Considerando que, em t = 0 a partícula está na origem dos espaços , o gráfico que melhor representa a posição (S) dessa partícula até o instante t = 5 s é
Gabarito:
O gráfico da questão foi colorido com 4 cores a fim de facilitar a visualização do problema.
Percebam que:
1) Na região amarela (de 0 a 1 segundo) a velocidade é negativa e portanto a posição do corpo DECRESCE
2) Nas regiões azul, vermelho e verde (de 1 a 4 segundos) a velocidade é positiva, logo a posição do corpo CRESCE
Portanto, de 0 a 1 segundo a posição é decrescente (elimina-se o item B) e nas demais porções (de 1 a 4 segundos) a posição deve crescer (elimina-se o item C, pois em C a posição fica constante de 2 a 3 segundos) . No último segundo (de 4 a 5 segundos) a velocidade é nula, logo a posição deve ficar constante (elimina-se a opção A pois em A, de 4 a 5 segundos a posição está aumentando).
Dessa forma, resta -nos apenas o item D como resposta provável, que é o gabarito da questão.
Apenas como conferência se o item D é de fato coerente (não necessitava disso para resolver) vamos perceber o seguinte:
1) De 0 a 1 segundo (região AMARELA) podemos escrever que:
Logo, após o 1° segundo o corpo se encontra na posição -0,5V
2) Como o gráfico de 1 a 2 segundos (Região AZUL) tem mesma área que de 0 a 1 segundo, nesse intervalo de tempo o corpo retorna a origem
3) De 2 a 3 segundos (Região VERMELHA) o gráfico de S deve ser uma reta já que a velocidade é constante (MRU - Movimento Retilíneo Uniforme) e que:
Logo com 3 segundos de movimento o corpo está na posição S = V
4) De 3 a 4 segundos (Região VERDE) o gráfico de de v é uma reta decrescente (MRUV - Movimento Retilíneo Uniformemente Variado) logo o gráfico deve ser uma parábola com concavidade para baixo (pois V < 0) e nesse caso:
Portanto, com 4 segundos de movimento o objeto estará em S = 1,5V
5) de 4 a 5 segundo o objeto não altera sua posição
Percebem que todos esses requisitos são satisfeitos no item D, logo - de fato - ele é o item correto.