Questão 100 do ENEM 2023 — Ciências da Natureza

Análise do Movimento

Para resolver essa questão, precisamos analisar o movimento de um corpo lançado verticalmente para cima, focando no exato instante em que ele atinge a sua altura máxima.

Quando lançamos um objeto para cima, ele sobe perdendo velocidade aos poucos devido à ação da gravidade, que atua no sentido oposto ao movimento. Ao atingir a altura máxima, o objeto para momentaneamente antes de começar a cair. Isso significa que, nesse exato instante, a sua velocidade é nula, ou seja, $v = 0$.

Aceleração na Altura Máxima

Agora, vamos pensar na aceleração. A única força atuando sobre a esfera durante todo o trajeto (desprezando a resistência do ar) é a força peso, que é gerada pela gravidade da Terra. A aceleração da gravidade ($g$) é constante e aponta sempre para o centro da Terra, ou seja, para baixo.

É um erro comum pensar que, por estar parado na altura máxima, a aceleração do objeto também seria zero. Se a aceleração fosse zero nesse ponto, o objeto não mudaria sua velocidade e ficaria flutuando no ar para sempre! Portanto, a aceleração continua atuando, sendo diferente de zero ($a \neq 0$) e com sentido para baixo.

Analisando as alternativas, a combinação correta para os módulos e sentidos no instante da altura máxima é $v = 0$ e $a \neq 0$ para baixo.