Durante um experimento, um bloco de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do bloco ao chegar…
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
Durante um experimento, um bloco de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do bloco ao chegar ao solo? Utilize a fórmula v = v(2·g·h).
- A) 10 m/s
- B) 14 m/s
- C) 20 m/s
- D) 25 m/s
- E) 30 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Altura h = 20 m, massa do bloco = 2 kg e a fórmula dada é v = raiz de (2·g·h). Como a questão não informa o valor de g, usamos a aceleração da gravidade próxima da superfície terrestre, g = 10 m/s² (valor aproximado usual no ensino médio).
- Substitua os valores na fórmula: v = raiz de (2 · 10 · 20) = raiz de 400.
- Calcule a raiz: raiz de 400 = 20 m/s. Logo, a velocidade ao chegar ao solo é 20 m/s, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Se fosse usado g = 9,8 m/s², o resultado seria raiz de 392, aproximadamente 19,8 m/s, que também arredonda para 20 m/s.
- Observe que a massa de 2 kg não aparece na fórmula, pois na queda livre sem resistência do ar todos os corpos, independentemente da massa, atingem o solo com a mesma velocidade para a mesma altura. Esse dado é distrator.
- Por que as outras estão erradas: A (10 m/s) corresponde a raiz de 100, valor obtido ao dividir 2·g·h por 2 em vez de multiplicar; B (14 m/s) corresponde a raiz de 200, valor obtido ao esquecer o fator 2; D (25 m/s) não decorre da fórmula com os dados, e E (30 m/s) não decorre da fórmula com os dados.
💡 Dica: Aplique a fórmula dada para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou g·h = 200, dividiu por 2 e tirou a raiz de 100, aplicando a fórmula de forma invertida, como se o fator 2 dividisse em vez de multiplicar.
O aluno esqueceu o fator 2 da fórmula e calculou raiz de (g·h) = raiz de 200, obtendo cerca de 14 m/s.
Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula, utilizando valores incorretos para g ou h, resultando em um cálculo errado da velocidade.
v = v(2·10 m/s²·20 m) = v(400) = 20 m/s.
O aluno provavelmente acredita que a massa de 2 kg influencia a velocidade de queda, ou faz ajustes com dados que não pertencem à fórmula, ignorando que na queda livre a velocidade final não depende da massa.
O aluno chegou a um valor sem seguir a fórmula corretamente, como trocar a altura ou fazer uma conta sem critério, e obteve 30 m/s, que corresponderia a raiz de 900.
Raio-X da questão
velocidade em queda livre
avaliacao
fórmula da velocidade · queda livre
Revisar a fórmula da velocidade em queda livre e suas aplicações.
Confundir a aplicação da fórmula, utilizando valores incorretos para g ou h, resultando em um cálculo errado da velocidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um artigo afirma que, ao soltar simultaneamente duas bolas de massas diferentes em queda livre, a mais pesada chega…
- Um artigo de divulgação afirma: 'Em queda livre, todos os corpos aceleram com g = 10 m/s² independentemente da massa.'…
- Um projétil é lançado de uma plataforma com v0 = 30 m/s a 40° acima da horizontal desde altura h0 = 5 m. Descreva passo…
- Um projétil é lançado com velocidade inicial 20 m/s a 30° acima da horizontal. Usando g = 10 m/s², calcule (a) a altura…
- Um projétil é lançado horizontalmente do topo de um penhasco de 20 m com velocidade horizontal inicial 15 m/s. Usando g…
- Uma pedra é solta do repouso do alto de um edifício de 45 m. Usando g = 10 m/s², calcule o tempo de queda até o solo.
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog