Em uma experiência, um bloco de madeira de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do bloco ao…
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
Em uma experiência, um bloco de madeira de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do bloco ao atingir o solo? (Use g = 10 m/s²)
- A) 10 m/s
- B) 20 m/s
- C) 25 m/s
- D) 30 m/s
- E) 35 m/s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O bloco é solto (velocidade inicial zero) de uma altura h = 20 m, com g = 10 m/s². Como o enunciado não menciona resistência do ar, considera-se queda livre.
- Escolha o método. Na queda livre, a energia potencial gravitacional se converte em energia cinética: m·g·h = m·v²/2. A massa aparece nos dois lados e se cancela, então a velocidade não depende da massa de 2 kg.
- Isole a velocidade. v² = 2·g·h, logo v = raiz de (2·10·20) = raiz de 400 = 20 m/s.
- Confira com a equação de Torricelli para queda livre (v² = v0² + 2·g·Δh, com v0 = 0). Obtém-se o mesmo resultado, v = 20 m/s.
- Conclusão. A alternativa correta é a B, coincidindo com o gabarito oficial. A alternativa A está errada, pois 10 m/s corresponde a uma velocidade menor que a da queda real. A alternativa C está errada, pois 25 m/s não surge da relação v² = 2gh com os dados. A alternativa D está errada, pois 30 m/s exigiria uma altura de 45 m. A alternativa E está errada, pois 35 m/s exigiria uma altura de cerca de 61 m.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial e cinética.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula raiz de (g·h/2), esquecendo o fator 2 do numerador e dividindo por 2 no lugar de multiplicar, o que dá raiz de 100 = 10 m/s.
Cálculo: Ep = 2·10·20 = 400 J; Ec = 1/2·2·v² ? v = 20 m/s.
O aluno acredita que a massa de 2 kg influencia a velocidade de queda ou combina os dados de forma arbitrária, sem usar a relação de conservação de energia ou a equação de queda livre.
Por que engana: Confundir a fórmula da velocidade final com a da aceleração, resultando em um valor incorreto.
O aluno faz um erro de cálculo ao montar a raiz, obtendo 900 a partir de 2·g·h, o que implica uma altura de 45 m, não a de 20 m do enunciado.
O aluno supõe que a velocidade final deve ser bem maior do que o valor obtido pela fórmula, aplicando uma estimativa intuitiva sem cálculo e ignorando que a velocidade depende de g e h.
Raio-X da questão
velocidade de queda livre
avaliacao
cálculo de velocidade · movimento uniformemente acelerado
Revisar as leis da física sobre queda livre e energia.
Confundir a fórmula da velocidade final com a da aceleração, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um bloco de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade ao atingir o solo? (Use g = 10 m/s²)
- Em um experimento, um bloco de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a velocidade do bloco ao atingir o solo?…
- Durante um experimento, um bloco de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do bloco ao chegar ao solo?…
- Em um experimento, um bloco de madeira de 2 kg é solto de uma altura de 5 m. Determine a energia potencial gravitacional…
- Um corpo de 10 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é sua velocidade ao atingir o chão? Use g = 10 m/s².
- Um bloco de 2 kg parte do repouso do topo de um plano inclinado sem atrito a 5 m de altura. Qual é sua velocidade ao…
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog