Um gráfico de v×t mostra um objeto em queda livre. Qual a forma do gráfico e o que representa a inclinação?
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
Um gráfico de v×t mostra um objeto em queda livre. Qual a forma do gráfico e o que representa a inclinação?
- A) Parabólico; aceleração variável
- B) Retangular; aceleração nula
- C) Linear; aceleração constante
- D) Cíclico; aceleração periódica
- E) Vertical; aceleração indeterminada
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Em queda livre, desprezando a resistência do ar, o objeto está sujeito apenas à força peso, que é constante. Assim, a aceleração é constante e igual à gravidade, aproximadamente 9,8 m/s^2 (ou 10 m/s^2 em aproximações escolares), com o sentido para baixo.
- No gráfico de velocidade (v) em função do tempo (t), a velocidade varia uniformemente: v = v0 + a·t, que é a equação de uma reta (função do primeiro grau). Portanto, o gráfico é linear, ou seja, uma reta inclinada.
- Em um gráfico v×t, a inclinação da reta é a variação da velocidade dividida pela variação do tempo, Δv/Δt, que é exatamente a aceleração. Como a reta é constante em inclinação, a aceleração é constante.
- Conclusão: a forma do gráfico é linear e a inclinação representa a aceleração constante, alternativa C. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A) a queda livre tem aceleração constante, não variável, e o gráfico é uma reta, não uma parábola. B) o gráfico não é retangular e a aceleração não é nula, pois a velocidade muda com o tempo. D) não há movimento periódico nem forma cíclica na queda livre. E) o gráfico é uma reta inclinada, não vertical, e a aceleração é bem definida como a gravidade, não indeterminada.
💡 Dica: Analise a relação entre velocidade e tempo no gráfico.
Alternativa por alternativa
O aluno pode confundir o gráfico de posição em função do tempo (s×t), que é parabólico, com o gráfico de velocidade, achando que a aceleração variaria. Não percebe que a aceleração é constante na queda livre.
Por que engana: Confundir a forma do gráfico de velocidade por tempo em queda livre, pensando que é parabólico ou não linear.
O aluno pode imaginar que, como o objeto está 'caindo', algo permanece parado ou sem variação, associando aceleração nula ao movimento. Esquece que a velocidade aumenta continuamente, o que exige aceleração não nula.
A inclinação linear indica aceleração constante.
O aluno pode associar qualquer queda a um movimento repetitivo ou oscilatório, como um pêndulo. A queda livre é um movimento uniformemente variado, sem repetição, e seu gráfico não é cíclico.
O aluno pode achar que, por a velocidade mudar muito, a aceleração não pode ser determinada, ou confundir inclinação vertical com inclinação de reta. Não reconhece que a aceleração da gravidade é um valor definido.
Raio-X da questão
queda livre
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · interpretação de gráficos
Revisar as características do movimento de queda livre e a interpretação de gráficos.
Confundir a forma do gráfico de velocidade por tempo em queda livre, pensando que é parabólico ou não linear.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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