Numa corrida de saco, uma criança de massa m = 32 kg tem velocidade inicial v0 = 2,50 m/s e para ao chocar-se…
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
Numa corrida de saco, uma criança de massa m = 32 kg tem velocidade inicial v0 = 2,50 m/s e para ao chocar-se contra uma barreira em d = 0,80 m. Usando v² = v0² + 2a?x, calcule a aceleração média a (m/s²).
- A) a = 2,50 m/s²
- B) a = 0 m/s²
- C) a = -3,91 m/s² (aprox, direção oposta ao movimento).
- D) a = -5,00 m/s²
- E) a = -1,50 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 32 kg (não é necessária para a aceleração), velocidade inicial v0 = 2,50 m/s, velocidade final v = 0 (a criança para), e deslocamento até a barreira d = 0,80 m.
- Use a equação de Torricelli, v^2 = v0^2 + 2ad.
- Substitua os valores: 0^2 = 2,50^2 + 2 * a * 0,80, ou seja, 0 = 6,25 + 1,6a.
- Isole a: 1,6a = -6,25, logo a = -6,25 / 1,6 = -3,906... ≈ -3,91 m/s². O sinal negativo indica que a aceleração tem sentido oposto ao do movimento, pois ela freia a criança.
- Conclusão: a alternativa C está correta, e o gabarito oficial está coerente com a resolução. A alternativa A está errada porque confunde a aceleração com a velocidade inicial. A alternativa B está errada porque a criança muda de velocidade até parar, o que exige aceleração não nula. A alternativa D está errada porque o valor -5,00 não resulta da equação com os dados fornecidos. A alternativa E está errada porque o valor -1,50 não corresponde ao cálculo correto com v0 e d.
💡 Dica: Considere a velocidade final igual a zero e substitua os dados na equação horária da velocidade.
Alternativa por alternativa
Tomou a velocidade inicial de 2,50 m/s diretamente como valor da aceleração, sem aplicar a equação de Torricelli.
Acreditou que, como a criança para, a aceleração seria nula, confundindo ausência de movimento final com ausência de variação de velocidade.
Usando v=0: a = -v0²/(2?x) = -(2,50²)/(2·0,80) = -6,25/1,6 = -3,90625 ˜ -3,91 m/s².
Possivelmente ignorou a relação entre v0 e d e fez uma estimativa grosseira (como 2 * 2,50), sem substituir corretamente os valores na equação.
Por que engana: O aluno pode esquecer que a criança para, usar velocidade final diferente de zero ou trocar o sinal da variação do espaço, obtendo aceleração positiva ou outro valor incorreto.
Errou no cálculo algébrico ao isolar a ou ao elevar v0 ao quadrado, obtendo um valor próximo mas incorreto.
Raio-X da questão
Aceleração média no movimento
avaliacao
Equação de Torricelli · Conversão entre unidades físicas
Revise a equação de Torricelli e a interpretação do sinal da aceleração em um movimento de frenagem.
O aluno pode esquecer que a criança para, usar velocidade final diferente de zero ou trocar o sinal da variação do espaço, obtendo aceleração positiva ou outro valor incorreto.
saude
tomada_decisao
cotidiano
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