Questão de Física — Cinemática — VUNESP 2025

Gráfico S × t: leitura da velocidade pelo sinal da inclinação

Gabarito: letra A. Em um gráfico de espaço (S) pelo tempo (t), a velocidade instantânea é dada pela inclinação da reta tangente à curva em cada ponto: quando a curva sobe (S aumenta com t), a inclinação é positiva e v > 0; quando a curva desce (S diminui com t), a inclinação é negativa e v < 0. No gráfico da questão, os segmentos I e III são ascendentes (velocidade positiva) e o segmento II é descendente (velocidade negativa) — por isso a resposta é I e III.

A leitura de gráficos de cinemática é uma das habilidades mais cobradas em Física de concurso, e o ponto central é sempre o mesmo: o que a inclinação da curva representa. No gráfico de posição (S) em função do tempo (t), a inclinação da reta tangente em um ponto é exatamente a velocidade instantânea naquele instante. Isso vem da própria definição de velocidade média: $v_m = \frac{\Delta S}{\Delta t}$, que, no limite em que o intervalo de tempo tende a zero, torna-se a derivada $v = \frac{dS}{dt}$ — geometricamente, a inclinação da tangente.

Quando a curva é um segmento de reta, a inclinação é constante e a velocidade é constante (movimento uniforme). Quando a curva é uma parábola, a inclinação varia ponto a ponto, e a velocidade varia (movimento uniformemente variado). Mas o sinal da velocidade — que é o que a questão pede — depende apenas de a curva estar subindo ou descendo:

• Curva ascendente (S cresce com t): inclinação positiva → v > 0 (movimento no sentido positivo da trajetória).

• Curva descendente (S decresce com t): inclinação negativa → v < 0 (movimento no sentido negativo da trajetória).

• Curva horizontal (S constante): inclinação nula → v = 0 (repouso).

Um exemplo concreto: imagine um carro que parte do km 30, avança até o km 80 (trecho de subida no gráfico — v > 0), depois retorna até o km 40 (trecho de descida — v < 0) e finalmente avança novamente até o km 100 (nova subida — v > 0). Cada mudança de direção aparece no gráfico como uma inversão da inclinação: subida → descida → subida. É exatamente esse padrão que a questão explora: identificar, entre os segmentos numerados, quais são ascendentes (v > 0) e quais são descendentes (v < 0).

A pegadinha clássica da banca aqui é inverter a leitura: o candidato confunde "velocidade positiva" com "curva acima do eixo t" (posição positiva) ou com "curva mais inclinada". Nada disso importa para o sinal da velocidade — o que importa é a direção da subida/descida da curva, não a altura em que ela está nem o quão íngreme é. Outra confusão comum é trocar o gráfico S × t pelo gráfico v × t: neste último, a velocidade é lida diretamente no eixo y (acima do eixo = positiva, abaixo = negativa), enquanto no gráfico S × t ela é lida pela inclinação. Guarde essa fronteira: no gráfico S × t, o sinal da velocidade é o sinal da inclinação da curva — é exatamente nela que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa afirma que a velocidade é positiva nos segmentos I e III. No gráfico, os segmentos I e III são ascendentes — o espaço S aumenta com o tempo t —, o que significa inclinação positiva e, portanto, v > 0. É a leitura correta do sinal da velocidade pela inclinação da curva.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que a velocidade é positiva em III e negativa em IV. O erro está no segmento IV: se ele é descendente (S diminui com t), a inclinação é negativa e v < 0, não positiva. A alternativa acerta o segmento III, mas erra o IV — provavelmente por confundir "curva acima do eixo" com "velocidade positiva".

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que a velocidade é positiva em IV e negativa em I. Inverte completamente a leitura: o segmento IV, se descendente, tem v < 0 (não positiva), e o segmento I, se ascendente, tem v > 0 (não negativa). É a inversão total do critério — o candidato que marca esta letra leu a inclinação ao contrário.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que a velocidade é positiva em II e negativa em I. O segmento II, se descendente, tem v < 0 (não positiva), e o segmento I, se ascendente, tem v > 0 (não negativa). Novamente, a leitura da inclinação está invertida nos dois segmentos.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a velocidade é positiva em I e negativa em II. Acerta o segmento I (ascendente → v > 0), mas erra o II: se ele é descendente, a inclinação é negativa e v < 0 — o que tornaria a alternativa correta se a pergunta fosse sobre I e II. Porém, a questão pede os segmentos com v > 0 e v < 0, respectivamente, e o segmento III também é ascendente (v > 0), ficando de fora. A alternativa é parcialmente verdadeira, mas incompleta — falta incluir o III.

Gabarito: letra A — segmentos I e III com velocidade positiva (v > 0).