Três pequenas esferas, E1, E2 e E3, são lançadas em um mesmo instante, de uma mesma altura, verticalmente para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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
Três pequenas esferas, E1, E2 e E3, são lançadas em um mesmo instante, de uma mesma altura, verticalmente para o solo. Observe as informações da tabela: Esfera | Material | Velocidade inicial E1 | chumbo | v1 E2 | alumínio | v2 E3 | vidro | v3 A esfera de alumínio é a primeira a alcançar o solo; a de chumbo e a de vidro chegam ao solo simultaneamente. A relação entre v1, v2 e v3 está indicada em: (UERJ 2013)
- A) v1 < v3 < v2
- B) v1 = v3 < v2
- C) v1 = v3 > v2
- D) v1 < v3 = v2
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- As três esferas são lançadas da mesma altura h, no mesmo instante, e a aceleração que atua sobre elas é a mesma (aproximadamente a da gravidade). Assim, o tempo de queda depende apenas da velocidade inicial: quanto maior a velocidade inicial para baixo, menor o tempo para chegar ao solo. Passo 2: O enunciado diz que a esfera de alumínio (E2) é a primeira a alcançar o solo. Como ela chega antes, tem o menor tempo de queda e, portanto, a maior velocidade inicial: v2 > v1 e v2 > v3. Passo 3: A esfera de chumbo (E1) e a de vidro (E3) chegam simultaneamente, o que exige o mesmo tempo de queda para ambas. Como partem da mesma altura com a mesma aceleração, precisam ter a mesma velocidade inicial: v1 = v3. Passo 4: Juntando as duas conclusões, v1 = v3 < v2, que corresponde à alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A coloca v3 menor que v2 e também v1 menor que v3, o que contradiz a igualdade de tempos entre chumbo e vidro; a alternativa C inverte a relação com o alumínio, dando a ele a menor velocidade, o que contradiz o fato de ser o primeiro a chegar; a alternativa D afirma que v3 é igual a v2, mas o vidro chega junto com o chumbo e depois do alumínio, então não pode ter a mesma velocidade de E2. Conclusão: o gabarito B está correto.
💡 Dica: Analise o efeito da velocidade inicial e do material na queda das esferas.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que o vidro, por ser mais leve ou menos denso que o chumbo, teria velocidade inicial maior, mesmo sendo as duas esferas simultâneas na chegada. Não percebe que chegada simultânea exige velocidades iniciais iguais.
CORRETA. A alternativa indica que v1 = v3 < v2, o que explica que as esferas de chumbo e vidro (E1 e E3) têm a mesma velocidade inicial e chegam juntas, enquanto a de alumínio (E2) tem maior velocidade inicial e chega primeiro.
O aluno inverte a relação entre tempo e velocidade, achando que a esfera mais rápida é a que chega por último ou que o alumínio, por ser leve, teria menor velocidade inicial. Interpreta mal o enunciado ao ignorar que o alumínio chega primeiro.
O aluno iguala o vidro ao alumínio, provavelmente por confundir as informações de chegada das esferas, ou por associar o vidro a uma velocidade semelhante à do alumínio. Não distingue que o vidro chega junto com o chumbo, e não junto com o alumínio.
Por que engana: Confundir a influência do material com a velocidade inicial na queda das esferas, ignorando que a aceleração da gravidade é constante.
Raio-X da questão
queda livre e velocidade inicial
diagnostico
queda livre e gravidade · velocidade inicial e movimento
estude os conceitos de queda livre e movimento uniformemente acelerado
Confundir a influência do material com a velocidade inicial na queda das esferas, ignorando que a aceleração da gravidade é constante.
pensamento_critico
cientifico
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