Submódulo 1: Cinemática: deslocamento, velocidade e aceleração

Introdução: por que cinemática importa para o ENEM

🎯 Imagine isto

Imagine que, durante a prova do ENEM, surge um enunciado curto com uma figura de um carrinho em rampa e um gráfico s(t). Em poucos segundos você precisa decidir: é MRU, MRUA ou um caso misto? Saber por que cada modelo é aplicado vale pontos — e tempo. Vamos começar entendendo o que realmente medimos quando falamos de posição, deslocamento, velocidade e aceleração, e como isso aparece no edital e nas provas oficiais (1).

Primeiro, definimos os termos básicos: posição é a coordenada referencial; deslocamento é variação vetorial da posição; velocidade é taxa de variação da posição e pode ser média ou instantânea; aceleração é taxa de variação da velocidade. Esses conceitos formam a base dos itens de Ciências da Natureza do ENEM e estão descritos na Matriz de Referência do exame (1).

Por que isso importa para o ENEM? A prova costuma cobrar interpretação de gráficos, situações-problema contextualizadas e aplicação de fórmulas com unidades. Não basta memorizar equações: precisamos identificar o regime de movimento (MRU vs MRUA) e escolher rapidamente a relação correta. Estudos de provas anteriores mostram que itens contextualizados com pequena figura + gráfico são recorrentes (2).

Nos próximos slides vamos transformar essas respostas em ferramentas concretas: equações para aplicar em 2–3 passos, como extrair velocidade média de um gráfico e como baixar um enunciado para um sistema de equações simples — habilidades essenciais para otimizar tempo no dia da prova.

MRU e MRUA: equações, gráficos e leitura rápida de provas

📐 Modelos essenciais: MRU e MRUA

Vamos do porquê ao como. Por que usamos diferentes fórmulas? Porque cada modelo descreve hipóteses físicas distintas: no MRU a aceleração é nula; no MRUA a aceleração é constante e não nula. Identificar rapidamente a hipótese permite escolher a fórmula certa entre S = S0 + v·t (MRU) e x = x0 + v0·t + (1/2)·a·t² (MRUA) (1).

Técnica rápida para gráficos: se s(t) é reta → MRU; se s(t) é parábola → MRUA; se v(t) é reta horizontal → aceleração nula; se v(t) é reta inclinada → aceleração constante (2). Treine essa tradução até que dure menos de 20 segundos.

Exemplo de estratégia de prova: ao ver números em km/h, converta primeiro para m/s; verifique sinais (direção) para decidir se a aceleração é positiva ou negativa; se o enunciado pede velocidade média entre dois instantes, calcule Δx/Δt (evite usar média aritmética de velocidades, que só vale em casos especiais) (1).

Exemplo de item real similar: uma questão do ENEM pede a direção do vetor força resultante no ponto mais alto de um lançamento oblíquo — isso exige conectar gráfico/figura e conceito de forças e velocidade (item de interpretação que exige leitura rápida) (3).

Lançamentos, decomposição vetorial e estratégias de aprovação

🏀 Do cotidiano à prova: lançamento oblíquo e decomposição

Um lançamento oblíquo (projétil) é tratado como a composição de dois movimentos independentes: na horizontal, MRU; na vertical, MRUA (com aceleração −g). Essa visão simplifica problemas: decompomos v0 em v0x = v0·cosθ e v0y = v0·sinθ e então aplicamos as equações adequadas para cada eixo (1).

Fórmulas úteis (memorização prática): tempo total de voo Δt = 2·v0·sinθ / g; alcance A = v0²·sin(2θ) / g (desprezando resistência do ar). Em problemas do ENEM, frequentemente o enunciado pede razão entre tempos, alcances ou a velocidade em um instante — use decomposição e atenção às aproximações (g ≈ 9,8 → normalmente 10 m/s² em itens rápidos) (2).

Notas sobre banca/estilo: o ENEM tende a cobrar interpretação contextualizada e tradução para linguagem matemática; já bancas como CESPE/CEBRASPE podem privilegiar itens de verdadeiro/falso, enquanto FCC e VUNESP costumam exigir maior manipulação algébrica. Para ser aprovado, domine a leitura de gráficos + decomposição vetorial e resolva muitos itens de ENEM e simulados oficiais (3).

🎯 Exercícios