Um objeto em queda livre é solto de uma altura de 45 m. Considerando g = 10 m/s², quanto tempo levará para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um objeto em queda livre é solto de uma altura de 45 m. Considerando g = 10 m/s², quanto tempo levará para atingir o solo?
- A) 2 s
- B) 3 s
- C) 4 s
- D) 5 s
- E) 6 s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de movimento. O objeto é solto, ou seja, parte do repouso (velocidade inicial zero) e cai sob ação apenas da gravidade, com aceleração g = 10 m/s². Trata-se de queda livre com movimento uniformemente acelerado.
- Escolha a equação adequada. Para a posição em função do tempo, a partir do repouso, vale h = g·t²/2.
- Substitua os dados. Com h = 45 m e g = 10 m/s²: 45 = 10·t²/2, que equivale a 45 = 5·t².
- Isole t². Dividindo por 5 temos t² = 9.
- Extraia a raiz quadrada. t = raiz de 9 = 3 s. Portanto, o tempo de queda é 3 s, alternativa B.
- Verifique o resultado. Em 3 s, a distância percorrida é 10·3²/2 = 45 m, exatamente a altura informada. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A (2 s) corresponderia a uma distância de apenas 20 m; C (4 s) corresponderia a uma distância de 80 m; D (5 s) corresponderia a uma distância de 125 m; E (6 s) corresponderia a uma distância de 180 m.
💡 Dica: Use a fórmula do movimento uniformemente acelerado para calcular o tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno esquece o fator 1/2 da equação de queda livre e usa t² = h/g, obtendo t = raiz de 4,5, aproximadamente 2,1 s, e arredonda para 2 s.
Por que engana: Confundir a formula do tempo de queda livre, usando velocidade inicial diferente de zero ou erro no calculo da raiz quadrada.
Cálculo correto do tempo de queda.
O aluno dobra a raiz ao aplicar t = 2·raiz(h/g), como se o tempo de queda fosse o dobro do tempo de um trecho, obtendo aproximadamente 4,2 s e arredondando para 4 s.
O aluno trata a queda como movimento uniforme, usando t = h/g = 4,5 s e arredondando para 5 s, sem considerar que a velocidade cresce durante a queda.
O aluno calcula corretamente 3 s, mas soma o tempo de subida e de descida como se o objeto tivesse sido lançado para cima e voltado ao ponto de partida.
Raio-X da questão
queda livre
avaliacao
queda livre · equacoes do movimento uniformemente acelerado
Revisar as fórmulas do movimento uniformemente acelerado.
Confundir a formula do tempo de queda livre, usando velocidade inicial diferente de zero ou erro no calculo da raiz quadrada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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