Em um estudo de biomecânica animal, pesquisadores filmaram com uma câmera de alta velocidade o início do salto…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um estudo de biomecânica animal, pesquisadores filmaram com uma câmera de alta velocidade o início do salto de uma rã jovem. Durante os primeiros 0,20 s do movimento, a rã, inicialmente em repouso, deslocou-se 0,20 m. Nesse intervalo, considerou-se que a aceleração produzida pela contração dos músculos das pernas permaneceu aproximadamente constante. Com base nos dados do experimento, qual foi a aceleração média da rã durante os primeiros 0,20 s do salto?
- A) 10 m/s²
- B) 40 m/s²
- C) 2,5 m/s²
- D) 5 m/s²
- E) 1 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Os dados são s = 0,20 m, t = 0,20 s e velocidade inicial zero, pois a rã parte do repouso. Como a aceleração é constante, vale a equação do movimento uniformemente variado sem velocidade inicial: s = a·t^2/2. Passo 2: Isolando a aceleração, a = 2·s/t^2. Passo 3: Substituindo, a = 2·0,20/(0,20)^2 = 0,40/0,04 = 10 m/s^2. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a B (40 m/s^2) resulta de calcular o quadrado do tempo incorretamente, como se t^2 fosse 0,01; a C (2,5 m/s^2) resulta de dividir por 2 duas vezes, usando s/(2·t^2); a D (5 m/s^2) surge de esquecer o fator 1/2 da equação s = a·t^2/2; a E (1 m/s^2) usa a velocidade média s/t = 1 m/s no lugar da aceleração, confundindo as grandezas.
💡 Dica: Calcule a aceleração média usando a fórmula a = Δv/Δt.
Alternativa por alternativa
Como a rã partiu do repouso e apresentou aceleração aproximadamente constante, pode-se usar a relação Δs = (a · t²)/2. Substituindo os dados: 0,20 = a · (0,20)²/2. Assim, 0,20 = 0,02a, portanto a = 10 m/s².
O aluno provavelmente elevou 0,20 ao quadrado de forma errada, obtendo 0,01 em vez de 0,04, e assim chegou a 0,40/0,01 = 40 m/s^2.
O aluno provavelmente inverteu o fator 2 da fórmula, escrevendo a = s/(2·t^2) e obtendo 0,20/0,08 = 2,5 m/s^2.
Por que engana: Confundir aceleração média com velocidade média ou usar dados incorretos para o cálculo da aceleração.
O aluno provavelmente esqueceu o fator 1/2 da equação do movimento uniformemente acelerado e usou s = a·t^2, o que dá a = 0,20/0,04 = 5 m/s^2.
O aluno provavelmente confundiu aceleração com velocidade média, calculando s/t = 0,20/0,20 = 1 m/s e tratando esse valor como aceleração.
Raio-X da questão
aceleração média
avaliacao
queda livre e movimento uniformemente acelerado · calculo de aceleracao media
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado.
Confundir aceleração média com velocidade média ou usar dados incorretos para o cálculo da aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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