Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante.
Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é
A) nulo.
B) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido.
C) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto.
D) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra.
E) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra
Resolução em texto
Matérias Necessárias: Cinemática (movimento circular); Dinâmica (aceleração centrípeta × tangencial); Leis de Newton; Interpretação de HQ.
Nível da Questão: Fácil.
Gabarito: A.
Objetivo Geral: identificar o valor e a direção do vetor aceleração tangencial num movimento circular com velocidade de módulo constante.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 1.1 Transcrição Essencial
“Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é…”
📌 1.2 O que está sendo pedido?
Determinar se existe (e qual é) a componente tangencial da aceleração num movimento circular uniforme.
📌 1.3 Objetivo Cristalino
Concluir que, com velocidade de módulo constante, a aceleração tangencial é igual a zero.
✔ 1.4 Pergunta de Atenção
Você lembra que somente mudanças no módulo da velocidade geram aceleração tangencial?
Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
📌 2.1 Definições e Fórmulas
- Movimento circular uniforme (MCU): módulo da velocidade linear v constante.
- Aceleração total em MCU:
a total = a centrípeta + a tangencial - Aceleração centrípeta: aponta para o centro da trajetória, mantém o movimento circular.
- Aceleração tangencial: surge apenas se v muda de módulo (aceleração/retardamento).
❓✔ 2.2 Possível armadilha
Confundir “estar girando” (há aceleração centrípeta) com “ter velocidade aumentando” (exigiria aceleração tangencial ≠ 0).
Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
📌 3.1 Contextualização Simplificada
No quadrinho, o coelho serve como um “satélite” dando a volta na Terra com velocidade constante.
📌 3.2 Estratégia Geral
- Reconhecer que a situação é MCU;
- Concluir que a tangencial = 0;
- Selecionar a alternativa que aponta “nulo”.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 4.1 Passo a Passo Detalhado
- Velocidade tem módulo constante → dv/dt = 0 na direção tangencial.
- Portanto a tangencial = 0.
- A única aceleração presente é a centrípeta, apontando para o centro da Terra (não solicitada aqui).
📌 4.2 Verificação Intermediária
Se o coelhinho acelerasse ou freasse ao longo da órbita, veríamos variações de velocidade no desenho; a charge indica movimento estável.
Passo 5: Análise das Alternativas
5.1 Listagem resumida
A) nulo.
B) paralelo a v, mesmo sentido.
C) paralelo a v, sentido oposto.
D) perpendicular a v, para o centro.
E) perpendicular a v, para fora.
5.2 Justificativa Individual
- A (✅) correta: velocidade constante → a tangencial = 0.
- B (❌) implicaria aceleração linear (aumento de v).
- C (❌) implicaria desaceleração (diminuição de v).
- D (❌) descreve aceleração centrípeta, não a tangencial.
- E (❌) não existe aceleração radial “para fora” num MCU estável.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 6.1 Resumo do Raciocínio
Em movimento circular uniforme, apenas a direção da velocidade muda; o módulo permanece constante, logo a tangencial = 0.
📌 6.2 Gabarito Reafirmado
A) nulo.
🔍 6.3 Resumo Final para Revisão
Sempre que o problema declarar “velocidade de módulo constante”, pense: não há aceleração tangencial – só centrípeta mantém a trajetória curva.
