Questão 100 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

A chave para essa questão é um conceito central da cinemática: em um gráfico de posição em função do tempo ($S \times t$), a velocidade instantânea corresponde à inclinação da reta tangente à curva em cada ponto (o coeficiente angular da tangente).

Na prática, isso quer dizer que:

• quanto mais "íngreme" (inclinada) estiver a curva num ponto, maior é o módulo da velocidade (a rapidez do carro);
• quando a curva fica momentaneamente horizontal, a tangente tem inclinação nula e a velocidade é zero.

Com essa regra, analisamos os pontos marcados no gráfico:

• Ponto $M$: ele está no ponto mais alto da curva (o pico), onde o gráfico deixa de subir e passa a descer. Nesse máximo, a reta tangente é horizontal, de modo que a inclinação é nula e a velocidade vale zero ($v = 0$). Como a rapidez de um móvel nunca é menor que zero, esse instante de repouso momentâneo corresponde à menor velocidade em módulo.
• Ponto $L$: ele está no trecho de subida mais acentuada da curva, entre o início do movimento e o pico. É aí que a tangente é mais íngreme, ou seja, onde a inclinação é maior. Portanto, é nesse instante que o carro atinge a maior velocidade.
• Ponto $K$: localizado no começo da subida, tem inclinação positiva porém suave — a velocidade já é positiva, mas menor do que em $L$.
• Ponto $N$: está no trecho de descida da curva, então a inclinação é negativa (o carro se move no sentido contrário). Ainda assim, o módulo da sua velocidade não é zero, diferentemente do que ocorre em $M$.

Comparando os módulos das velocidades, a menor é em $M$ (onde a tangente é horizontal, $v=0$) e a maior é em $L$ (onde a curva é mais inclinada). Assim, os pontos de velocidade menor e maior são, respectivamente, $M$ e $L$ — alternativa C.