A figura ilustra uma roda-gigante no exato instante em que a cadeira onde se encontra a pessoa P está no ponto mais alto dessa roda-gigante.
Com o passar do tempo, à medida que a roda-gigante gira, com velocidade angular constante e no sentido horário, a altura da cadeira onde se encontra a pessoa P, em relação ao solo, vai se alterando.
O gráfico que melhor representa a variação dessa altura, em função do tempo, contado a partir do instante em que a cadeira da pessoa P se encontra na posição mais alta da roda-gigante, é
Esta questão avalia a capacidade de relacionar o movimento circular uniforme com a variação de uma grandeza ao longo do tempo — neste caso, a altura da cadeira em relação ao solo.
Quando uma roda-gigante gira com velocidade angular constante, a altura h de qualquer cadeira em função do tempo segue uma função trigonométrica. Se o centro da roda está a uma altura H do solo e o raio é R, então:
h(t) = H + R\cos(\omega t)
A condição inicial é fundamental: no instante t = 0, a pessoa P está no ponto mais alto, ou seja, h(0) = H + R — valor máximo. Isso indica que o gráfico deve começar no ponto mais alto e decrescer suavemente a partir daí, descendo até o ponto mínimo e voltando ao máximo de forma periódica.
O gráfico correto mostra exatamente isso: uma curva suave do tipo cosseno, que parte do máximo em t = 0, desce até o mínimo (ponto mais baixo da roda), e sobe novamente — com forma ondulada e contínua, sem quinas nem segmentos retos.
Os demais gráficos estão errados pelos seguintes motivos: um deles apresenta forma de onda triangular (com quinas), o que contraria a suavidade do movimento circular; outro exibe segmentos planos, indicando altura constante em certos intervalos, o que é impossível com giro uniforme; outro começa pelo ponto mínimo em t = 0, contrariando a condição inicial; e outro tem a concavidade invertida (formato de \cos^2), que não corresponde a uma variação angular uniforme.
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