Em um experimento de física, um grupo de alunos usa um cronômetro para medir o tempo que uma bola leva ao cair…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento de física, um grupo de alunos usa um cronômetro para medir o tempo que uma bola leva ao cair de uma altura de 20 metros. Que equação eles devem usar para calcular a velocidade final da bola ao atingir o solo?
- A) v = 10 m/s
- B) v = 20 m/s
- C) v = 28,28 m/s
- D) v = 40 m/s
- E) v = 50 m/s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A bola parte do repouso (velocidade inicial igual a zero), cai de uma altura de 20 metros e a aceleração é a da gravidade, adotada como g = 10 m/s^2, valor usual no ensino médio. Passo 2: Escolha a equação adequada. Como o enunciado não pede o tempo de queda e sim a velocidade final, a equação mais direta é a de Torricelli para queda livre: v^2 = v0^2 + 2 g h. Passo 3: Substitua os valores. Com v0 = 0, g = 10 m/s^2 e h = 20 m, temos v^2 = 2 x 10 x 20 = 400. Passo 4: Extraia a raiz quadrada. v = raiz de 400 = 20 m/s, que é a alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A alternativa A (10 m/s) resulta de dividir a altura pela metade, o que não corresponde a nenhuma relação da queda livre. A alternativa C (28,28 m/s) é a raiz de 800, obtida ao usar g = 20 m/s^2 no lugar de 10 m/s^2. A alternativa D (40 m/s) vem de multiplicar a altura por 2, sem usar a raiz quadrada da equação. A alternativa E (50 m/s) não tem base em nenhuma equação de queda livre com esses dados.
💡 Dica: Identifique a equação do movimento uniformemente acelerado.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a altura por 2 ou confundiu a relação de Torricelli com uma proporção simples entre altura e velocidade, sem aplicar a equação correta.
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno aplicou corretamente a equação v^2 = 2gh, mas usou g = 20 m/s^2 em vez de 10 m/s^2, o que gera raiz de 800, aproximadamente 28,28.
O aluno acredita que a velocidade final é o dobro da altura, esquecendo a relação quadrática com a gravidade e a raiz quadrada da equação de Torricelli.
O aluno aplicou uma relação arbitrária entre altura e velocidade, sem fundamentação na equação do movimento uniformemente variado, possivelmente por chute ou por multiplicação aleatória dos dados.
Raio-X da questão
velocidade final
avaliacao
equação do movimento uniformemente acelerado · queda livre
Revisar as equações do movimento uniformemente acelerado.
Confundir a altura com a velocidade, escolhendo uma alternativa que representa a altura em vez da velocidade final.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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