Questão 67 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar as forças que atuam sobre um objeto durante um lançamento oblíquo, de acordo com a Física Clássica.

Quando um objeto é lançado e está em movimento no ar, a força que o impulsionou inicialmente não atua mais sobre ele. A partir do momento em que ele perde o contato com o lançador, a única força que continua agindo sobre o corpo — considerando que o enunciado pede para desprezarmos a resistência do ar — é a força de atração gravitacional da Terra, ou seja, a força Peso ($\vec{P}$).

A força Peso tem características muito bem definidas:

• Direção: vertical.
• Sentido: para baixo (em direção ao centro da Terra).

Essa força atua de maneira constante durante todo o movimento do objeto: na subida, no ponto mais alto e na descida.

É comum haver confusão em relação ao ponto mais alto da trajetória. Nesse ponto, a componente vertical da velocidade do objeto se anula ($v_y = 0$), o que significa que ele para de subir e vai começar a descer. No entanto, a aceleração do objeto não é zero; ela continua sendo a aceleração da gravidade ($\vec{g}$). Pela Segunda Lei de Newton ($\vec{F}_{R} = m \cdot \vec{a}$), se há aceleração gravitacional apontando para baixo, a força resultante também deve apontar para baixo.

Vamos analisar rapidamente por que as outras alternativas estão incorretas:

• A: A força resultante não é nula no ponto mais alto, apenas a velocidade vertical é nula.
• C: A inércia é uma propriedade da matéria de manter seu estado de movimento, não é uma força.
• D: A força do lançamento só atua no instante do lançamento, não durante o voo.
• E: A força aponta estritamente para baixo (vertical), e não de forma inclinada para onde o objeto cairá.

Portanto, a força resultante que atua sobre o objeto no ponto mais alto (e em qualquer outro ponto da trajetória) é vertical e para baixo, pois somente a força peso está presente.