Em uma demonstração de lançamento vertical realizada em uma escola pública, uma pequena esfera é lançada para…

Questão

Em uma demonstração de lançamento vertical realizada em uma escola pública, uma pequena esfera é lançada para cima, desprezando-se a resistência do ar. O equipamento registra velocidade inicial de 20 m/s. Para os cálculos, considera-se a aceleração da gravidade constante e igual a 10 m/s². No instante de altura máxima, a velocidade da esfera é nula. Com base nas informações do experimento, qual é a altura máxima atingida pela esfera, medida a partir do ponto de lançamento?

1. A) 40 m
2. B) 200 m
3. C) 400 m
4. D) 10 m
5. E) 20 m

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Dados do enunciado: velocidade inicial v0 = 20 m/s, aceleração da gravidade g = 10 m/s² (sentido contrário ao movimento, para baixo) e velocidade final v = 0 no ponto de altura máxima. A resistência do ar é desprezada. Passo 2: Como a aceleração é constante, usa-se a equação de Torricelli: v^2 = v0^2 - 2 g h, em que h é a altura medida a partir do ponto de lançamento. Passo 3: Substituindo os valores: 0^2 = 20^2 - 2 x 10 x h, ou seja, 0 = 400 - 20 h. Passo 4: Isolando h: 20 h = 400, logo h = 20 m. Passo 5: Verificação pelo tempo de subida: t = v0 / g = 20 / 10 = 2 s, e h = v0 t / 2 = 20 x 2 / 2 = 20 m, o que confirma o resultado. Conclusão: a altura máxima é 20 m, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (40 m) resulta de usar h = v0^2 / g, esquecendo o fator 2; B (200 m) resulta de calcular v0^2 / 2, esquecendo a gravidade; C (400 m) corresponde apenas a v0^2, sem a divisão pela aceleração; D (10 m) corresponde a v0 / 2 ou a outro cálculo sem base na equação do movimento.

💡 Dica: Use a fórmula da altura máxima em movimento uniformemente variado.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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