Uma criança de 35 kg desce um escorregador sem atrito. A queda vertical é de 3 m, e use g = 10 m/s². Qual é a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma criança de 35 kg desce um escorregador sem atrito. A queda vertical é de 3 m, e use g = 10 m/s². Qual é a velocidade da criança ao chegar ao chão?
- A) 15 m/s
- B) 5,5 m/s
- C) 30 m/s
- D) 10 m/s
- E) 7,75 m/s
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Como o escorregador não tem atrito, a energia mecânica se conserva. A energia potencial no topo se transforma integralmente em energia cinética ao chegar ao chão.
- Igualando as energias, m*g*h = (m*v^2)/2. A massa de 35 kg aparece nos dois lados e se cancela, então não influencia a velocidade.
- Simplificando, v^2 = 2*g*h = 2*10*3 = 60.
- Logo, v = raiz de 60, que é aproximadamente 7,75 m/s. Essa é a alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (15 m/s) resulta de tomar a metade de g*h e não a raiz quadrada de 2*g*h; B (5,5 m/s) é a raiz de g*h, esquecendo o fator 2 da energia cinética; C (30 m/s) é o valor de g*h sem extrair a raiz quadrada; D (10 m/s) é o valor de g, sem relação com a altura de 3 m.
💡 Dica: Aplique a fórmula da conservação de energia para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou v = g*h/2 (ou usou a metade de 30), tratando a velocidade como grandeza linear em vez de derivar de v^2 = 2gh.
Por que engana: Confundir a fórmula da conservação de energia e aplicar incorretamente os valores, resultando em uma velocidade errada.
Provavelmente calculou v = raiz de (g*h), esquecendo o fator 2 presente na energia cinética (m*v^2/2) ao igualar as energias.
Provavelmente encontrou v^2 = g*h = 30 e registrou 30 como velocidade, sem extrair a raiz quadrada.
Provavelmente acreditou que a velocidade ao chegar ao chão seria igual ao valor da aceleração da gravidade (10), ignorando a altura da queda.
Como não há atrito, a velocidade depende da altura: v = √(2 · g · h). Assim, v = √(2 · 10 · 3) = √60 ≈ 7,75 m/s.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · cálculo de velocidade
Revisar a conservação de energia em sistemas mecânicos.
Confundir a fórmula da conservação de energia e aplicar incorretamente os valores, resultando em uma velocidade errada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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