Um ciclista sofre uma queda livre vertical de altura h = 1,5 m. Adote g = 10 m/s². Calcule a velocidade de…

Questão

Um ciclista sofre uma queda livre vertical de altura h = 1,5 m. Adote g = 10 m/s². Calcule a velocidade de impacto v (m/s) imediatamente antes do choque, usando v = v(2gh).

1. A) v = v(2·10·1,5) = v30 ˜ 5,48 m/s.
2. B) v = 0 m/s, pois o ciclista para ao tocar o chão.
3. C) v = 10 m/s, pois é a velocidade máxima de queda livre.
4. D) v = 7,5 m/s, que é a média entre altura e gravidade.
5. E) v = v(g/h), onde g é a altura e h é a gravidade.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. A altura é h = 1,5 m, g = 10 m/s^2 e o ciclista cai verticalmente a partir do repouso, então a velocidade inicial é zero. Passo 2: Use a equação de Torricelli para queda livre, v^2 = v0^2 + 2gh. Como v0 = 0, temos v^2 = 2gh. Passo 3: Substitua os valores: v^2 = 2 x 10 x 1,5 = 30, logo v = raiz de 30, que é aproximadamente 5,48 m/s. Passo 4: Conclusão. A alternativa A está correta, pois corresponde exatamente a esse cálculo. Por que as outras estão erradas: B supõe que o ciclista para ao tocar o chão, mas a questão pede a velocidade imediatamente antes do choque, que é justamente a maior da queda. C trata g como se fosse uma velocidade limite, mas na queda livre a velocidade cresce continuamente e não há valor máximo de 10 m/s. D obtém 7,5 m/s por uma média sem fundamento físico, pois a velocidade na queda livre não é a média aritmética entre h e g. E inverte as grandezas e usa g/h, cuja raiz tem unidade de 1/s e não de velocidade.

💡 Dica: Aplique a fórmula da velocidade de impacto para resolver a questão.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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