Um automóvel se move em linha reta com aceleração constante. No instante , ele está em uma posição ​ e se move com velocidade inicial . Durante o movimento, a aceleração é negativa. Sabendo que em um determinado instante o automóvel para momentaneamente e depois inverte o sentido do movimento, qual das seguintes afirmações é correta?

Análise da Questão de Cinemática

Esta questão aborda movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) com aceleração constante e negativa, onde o corpo chega ao repouso momentâneo e depois inverte seu sentido de movimento.

Vamos analisar cada alternativa cuidadosamente usando as equações fundamentais da cinemática.

Análise das Alternativas

Alternativa A - INCORRETA

A velocidade média é definida como:

Como o automóvel se desloca da posição x_0 até o ponto de parada (há deslocamento \Delta x \neq 0), a velocidade média não pode ser nula. Apenas seria zero se houvesse deslocamento total nulo (ida e volta ao mesmo ponto).

Alternativa B - INCORRETA

O enunciado afirma explicitamente que a aceleração é constante durante todo o movimento. O instante de inversão de sentido ocorre apenas quando a velocidade se anula (v = 0), mas a aceleração permanece inalterada:

Alternativa C - INCORRETA

Pela equação de Torricelli (v^2 = v_0^2 + 2a\Delta x), quando v = 0:

A distância percorrida depende diretamente do valor da aceleração. Quanto maior o módulo da aceleração, menor será a distância até parar.

Alternativa D - INCORRETA

A aceleração mantém-se negativa mesmo após a inversão do sentido de movimento. Isso porque:

A mudança de sinal na velocidade não implica mudança na aceleração.

Alternativa E - CORRETA ✅

Usando a equação horária da velocidade:

Para v = 0 (momento da parada):

O tempo depende simultaneamente da velocidade inicial e da aceleração:

• Maior velocidade inicial → maior tempo para parar
• Maior magnitude da aceleração → menor tempo para parar

Conclusão

A resposta correta é a Alternativa E, pois o tempo para atingir velocidade zero é determinado pela relação entre a velocidade inicial e a aceleração, conforme demonstrado pela equação fundamental do MRUV.

Alternativa E