Durante a brincadeira de pular corda, uma criança de massa m = 30 kg salta verticalmente com velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante a brincadeira de pular corda, uma criança de massa m = 30 kg salta verticalmente com velocidade inicial v0 = 2,0 m/s. Usando g = 10 m/s² e a relação v0² = 2 g h, calcule a altura máxima h (em metros) atingida pelo centro de massa durante o salto.
- A) h = v0²/(2g) = (2,0²)/(2·10) = 0,20 m
- B) h = 0,4 m
- C) h = 0,5 m
- D) h = 0,1 m
- E) h = 1,0 m
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A velocidade inicial é v0 = 2,0 m/s e g = 10 m/s². A massa de 30 kg não interfere na altura, pois no movimento vertical sob a ação apenas do peso a altura independe da massa. Passo 2: Use a relação dada, v0² = 2 g h, isolando h: h = v0²/(2g). Passo 3: Substitua os valores: h = (2,0)²/(2 · 10) = 4,0/20 = 0,20 m. Passo 4: Conclusão: a altura máxima do centro de massa é 0,20 m, o que corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa B (0,4 m) corresponderia a v0²/g, esquecendo o fator 2 do denominador; a alternativa C (0,5 m) não é resultado de nenhuma substituição correta dos dados; a alternativa D (0,1 m) corresponde a v0/(2g), usando a velocidade sem elevá-la ao quadrado; a alternativa E (1,0 m) não decorre da fórmula com os dados fornecidos e reflete mais uma estimativa intuitiva de altura de salto do que o cálculo.
💡 Dica: Aplique a fórmula da altura máxima usando os dados fornecidos.
Alternativa por alternativa
A energia cinética inicial 1/2 m v0² é convertida em energia potencial m g h no ponto mais alto: v0² = 2 g h. Substituindo v0=2,0 m/s e g=10 m/s² resulta h=0,20 m.
O aluno provavelmente calculou h = v0²/g, esquecendo o fator 2 presente na relação v0² = 2 g h.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular a altura máxima usando a velocidade final ao invés da inicial, resultando em um valor incorreto.
O aluno provavelmente cometeu erro na divisão ou na substituição dos valores, obtendo 0,5 m sem seguir a fórmula de forma consistente.
O aluno provavelmente usou v0/(2g) em vez de v0²/(2g), esquecendo de elevar a velocidade ao quadrado.
O aluno provavelmente se guiou pela intuição de que crianças saltam cerca de 1 m, em vez de aplicar a fórmula aos dados fornecidos.
Raio-X da questão
altura máxima no salto
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · energia potencial gravitacional
Revisar a relação entre velocidade, gravidade e altura em movimentos verticais.
O aluno pode confundir a fórmula e calcular a altura máxima usando a velocidade final ao invés da inicial, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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