Física · CESPE / CEBRASPE · 2025 | Questão sqc-ce222213

Aceleração média na frenagem

Gabarito: letra B. A aceleração média é a razão entre a variação da velocidade e o intervalo de tempo: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ . Convertendo 72 km/h para m/s (dividindo por 3,6), obtemos 20 m/s; como o veículo para, a variação é $0 - 20 = -20$ m/s, e dividindo por 5 s resulta em $-4,0$ m/s². O sinal negativo indica que a velocidade está diminuindo (movimento retardado).

A aceleração média mede a rapidez com que a velocidade de um corpo varia em um intervalo de tempo. No movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), a aceleração é constante, e a fórmula que a define é:

a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_f - v_i}{t_f - t_i}

O ponto crítico da questão é a conversão de unidades: a velocidade foi dada em km/h, mas a resposta deve sair em m/s². A conversão é feita dividindo o valor em km/h por 3,6 (pois 1 km = 1000 m e 1 h = 3600 s, logo $1\ \text{km/h} = \frac{1000}{3600}\ \text{m/s} = \frac{1}{3,6}\ \text{m/s}$ ). Assim, 72 km/h = $\frac{72}{3,6} = 20$ m/s.

A banca explora exatamente essa conversão: quem esquece de transformar a unidade e usa 72 km/h diretamente na fórmula obtém $a = \frac{0 - 72}{5} = -14,4$ m/s², que é a alternativa D — um distrator clássico. O sinal negativo é outro ponto: como o veículo está freando, a velocidade final é menor que a inicial, então a variação é negativa e a aceleração também.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O valor 7,2 m/s² não corresponde a nenhum cálculo correto. Ele surge se o candidato converte a velocidade de forma equivocada (por exemplo, multiplicando 72 por 3,6 em vez de dividir, obtendo 259,2 m/s, e depois dividindo por 5, o que daria aproximadamente 51,8 m/s² — não 7,2). Também não há previsão para esse número no problema: a aceleração correta é de 4 m/s² em módulo, e 7,2 não é o dobro nem a metade disso. É um distrator numérico sem correspondência com os dados.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Aplicando a definição de aceleração média com a velocidade convertida: $v_i = 20$ m/s, $v_f = 0$ m/s e $\Delta t = 5$ s. Então:

a = \frac{0 - 20}{5} = \frac{-20}{5} = -4,0\ \text{m/s}²

O sinal negativo é essencial: indica que a velocidade está diminuindo 4 m/s a cada segundo, caracterizando um movimento retardado (frenagem).

Alternativa C — ❌ Incorreta

O valor 4,0 m/s² tem o módulo correto, mas o sinal está errado. A aceleração é negativa porque o veículo está freando: a velocidade final (0) é menor que a inicial (20 m/s), logo $\Delta v = -20$ m/s. Esquecer o sinal é um erro comum — a aceleração não pode ser positiva quando o movimento é de desaceleração no sentido adotado como positivo.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O valor −14,4 m/s² é o resultado de usar a velocidade em km/h sem converter para m/s: $a = \frac{0 - 72}{5} = -14,4$ m/s². Esse é o distrator mais perigoso, pois o cálculo está estruturalmente correto, mas a unidade está errada. A conversão para m/s é obrigatória para que a resposta saia em m/s².

Alternativa E — ❌ Incorreta

O valor −7,2 m/s² não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados. Ele poderia surgir de uma conversão incorreta (por exemplo, dividir 72 por 10 em vez de 3,6, obtendo 7,2 m/s, e depois dividir por 5, o que daria −1,44 m/s² — não −7,2). Não há operação com os números do enunciado que produza esse resultado, então é um distrator puramente numérico.

NÃO CAIA NESSA!

A banca monta a questão em duas camadas: primeiro, a conversão de km/h para m/s (quem esquece cai na letra D, com −14,4 m/s²); segundo, o sinal da aceleração (quem converte mas ignora que o carro está freando cai na letra C, com +4,0 m/s²). A letra B exige as duas coisas: converter e perceber que a velocidade diminui, tornando a aceleração negativa. Com treino, você enxerga essas armadilhas de longe 💪

PEGA ESSA DICA!

Em questões de cinemática, sempre converta as unidades para o Sistema Internacional antes de aplicar a fórmula. Para km/h → m/s, divida por 3,6; para m/s → km/h, multiplique por 3,6. E lembre-se: aceleração negativa não significa "desaceleração" em sentido absoluto — significa que a velocidade está diminuindo no referencial adotado. Na prova, escreva a fórmula, substitua com as unidades já convertidas e confira o sinal do resultado.

Gabarito: letra B.