Em uma atividade de laboratório, estudantes de uma escola pública brasileira investigaram a queda vertical de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes de uma escola pública brasileira investigaram a queda vertical de uma esfera. A esfera foi abandonada do repouso a uma altura de 1,80 m, e o tempo médio registrado até atingir o solo foi de 0,60 s. Desprezando a resistência do ar, o movimento pode ser modelado pela relação h = (1/2)gt², em que h é a altura, t é o tempo de queda e g é a aceleração gravitacional. Com base nos dados do experimento, qual é o valor aproximado da aceleração gravitacional obtida pelos estudantes?
- A) 5 m/s².
- B) 40 m/s².
- C) 10 m/s².
- D) 6 m/s².
- E) 3 m/s².
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: h = 1,80 m, t = 0,60 s e a relação é h = (1/2) g t^2. Passo 2: Isole g: g = 2h / t^2. Passo 3: Substitua os valores: t^2 = 0,60^2 = 0,36, então g = 2 x 1,80 / 0,36 = 3,60 / 0,36 = 10 m/s^2. Passo 4: Confira pela forma h = 0,5 x g x 0,36 = 0,18 g, logo g = 1,80 / 0,18 = 10 m/s^2. Passo 5: Conclusão: o valor obtido pelos estudantes é aproximadamente 10 m/s^2, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A (5 m/s^2) resulta de esquecer o fator 1/2 na fórmula; a alternativa B (40 m/s^2) resulta de usar um tempo de 0,30 s, metade do tempo medido; a alternativa D (6 m/s^2) resulta de dividir 2h pelo tempo sem elevá-lo ao quadrado; a alternativa E (3 m/s^2) resulta de dividir h pelo tempo, sem o fator 2 e sem o quadrado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da queda livre para encontrar g.
Alternativa por alternativa
O aluno aplica h = g t^2, esquecendo o fator 1/2 da fórmula, o que dobra o valor de g que deveria ser obtido.
O aluno usa a metade do tempo medido (0,30 s) na fórmula, confundindo o tempo total de queda com um tempo parcial.
Substituindo h = 1,80 m e t = 0,60 s na relação h = (1/2)gt²: 1,80 = (1/2)g(0,60)². Como (0,60)² = 0,36, resulta 1,80 = 0,18g. Portanto, g = 1,80/0,18 = 10 m/s².
O aluno isola g como g = 2h / t, esquecendo de elevar o tempo ao quadrado na fórmula da queda livre.
O aluno calcula g = h / t, ignorando tanto o fator 2 quanto o quadrado do tempo na relação dada.
Raio-X da questão
aceleração gravitacional
avaliacao
cálculo de aceleração · movimento uniformemente acelerado
Revisar a fórmula da queda livre e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula e aplicar incorretamente os valores, resultando em uma aceleração muito baixa ou muito alta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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