Um carro viaja a 20,0 m/s e freia com desaceleração constante até parar em 5,00 s. Use v = v0 + a t e s = v0 t…
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
Um carro viaja a 20,0 m/s e freia com desaceleração constante até parar em 5,00 s. Use v = v0 + a t e s = v0 t + ½ a t². Determine a (m/s²) e a distância de frenagem (m).
- A) a = -3,00 m/s²; distância = 30,0 m
- B) a = -4,00 m/s²; distância = 50,0 m.
- C) a = 0 m/s²; distância = 20,0 m
- D) a = -5,00 m/s²; distância = 40,0 m
- E) a = -2,00 m/s²; distância = 25,0 m
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Dados do enunciado: v0 = 20,0 m/s, velocidade final v = 0 (o carro para), t = 5,00 s. Pede-se a aceleração a e a distância de frenagem s. Passo 2: Use v = v0 + a t. Substituindo: 0 = 20 + a(5). Logo, 5a = -20 e a = -4,00 m/s². Passo 3: Use s = v0 t + ½ a t². Substituindo: s = 20(5) + ½(-4)(5)^2 = 100 + (-2)(25) = 100 - 50 = 50,0 m. Passo 4: Conclusão: a = -4,00 m/s² e a distância de frenagem é 50,0 m, que corresponde à alternativa B. Passo 5: Verificação: a velocidade média durante a frenagem é (20 + 0)/2 = 10 m/s; em 5 s, isso dá 10 x 5 = 50 m, o que confirma o resultado. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A tem a incorreta, pois -3 m/s² daria parada só após 6,67 s; C supõe velocidade constante, o que contraria a desaceleração; D tem a incorreto, pois -5 m/s² faria o carro parar em 4 s, não em 5 s; E tem a incorreto e a distância não bate com a fórmula completa. O gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de movimento uniformemente variado.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a velocidade inicial por um valor errado ao calcular a aceleração, obtendo -3 m/s², e depois calculou a distância com um erro de cálculo ou de substituição.
Por que engana: O aluno pode confundir a aceleração com a velocidade, calculando a distância de forma incorreta ao não considerar a desaceleração.
De v = v0 + a t ? a = (0-20,0)/5,00 = -4,00 m/s². Em s = v0 t + ½ a t²: s = 20,0·5,00 + 0.5(-4,00)·5,00² = 50,0 m.
O aluno acredita que o carro mantém a velocidade de 20 m/s ou que não há aceleração, ignorando que a frenagem é uma desaceleração constante que leva a velocidade a zero.
O aluno calculou a aceleração dividindo 20 por 4 em vez de por 5, provavelmente contando 4 intervalos de tempo em vez de 5 segundos, e obteve -5 m/s².
O aluno calculou a distância usando apenas o termo ½ a t² e esqueceu o termo v0 t da fórmula de posição, chegando a 25 m.
Raio-X da questão
movimento uniformemente variado
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · equações do movimento
Revisar as fórmulas do movimento uniformemente variado.
O aluno pode confundir a aceleração com a velocidade, calculando a distância de forma incorreta ao não considerar a desaceleração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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