Um objeto é lançado para cima com velocidade de 15 m/s. Quanto tempo leva para voltar ao solo?
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 objeto é lançado para cima com velocidade de 15 m/s. Quanto tempo leva para voltar ao solo?
- A) 1 s
- B) 2 s
- C) 3 s
- D) 4 s
- E) 5 s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O objeto é lançado para cima com velocidade inicial de 15 m/s e o movimento é de queda livre sob ação da gravidade. Considerando g = 10 m/s^2, que é o valor usual no ensino básico, e desprezando a resistência do ar. Passo 2: Calcule o tempo de subida até o ponto mais alto. Na subida a velocidade diminui até zero, então t_subida = v0 / g = 15 / 10 = 1,5 s. Passo 3: Como a trajetória é simétrica, a descida até o solo leva o mesmo tempo da subida até o ponto mais alto, ou seja, 1,5 s. Passo 4: Some os dois trechos: tempo total = 1,5 s + 1,5 s = 3 s. Assim a alternativa C está correta, em acordo com o gabarito oficial. Verificação: usando a equação horária s = v0 t - g t^2 / 2 com s = 0 e t diferente de zero, obtém-se t = 2 v0 / g = 2 x 15 / 10 = 3 s. Por que as outras estão erradas: A (1 s) é inferior ao tempo de subida sozinho; B (2 s) despreza a descida completa; D (4 s) e E (5 s) superestimam o tempo, pois não correspondem a 2 v0 / g com g = 10 m/s^2. Se o aluno usar g = 9,8 m/s^2, o resultado será cerca de 3,06 s, que ainda é mais próximo de 3 s do que das demais opções.
💡 Dica: Use a fórmula do movimento uniformemente variado.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas o tempo de subida (1,5 s) e arredonda para baixo, esquecendo que o objeto também precisa cair de volta ao solo.
O aluno calcula corretamente o tempo de subida de 1,5 s e o arredonda para 2 s, parando aí e não dobrando o tempo para incluir a descida.
Por que engana: Confundir o tempo de subida com o tempo total de subida e descida, calculando apenas metade do tempo correto.
Cálculo correto do tempo total de voo.
O aluno acredita que a descida demora mais do que a subida, por exemplo somando tempos inconsistentes ou usando uma aceleração menor na queda, o que resulta em 4 s.
O aluno aplica o conceito de movimento uniforme ou confunde a velocidade com a aceleração da gravidade, obtendo um tempo de 5 s sem considerar a desaceleração e a aceleração da gravidade de forma correta.
Raio-X da questão
movimento de queda livre
avaliacao
movimento uniformemente variado · aceleração da gravidade
Revisar as leis do movimento uniformemente acelerado.
Confundir o tempo de subida com o tempo total de subida e descida, calculando apenas metade do tempo correto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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