Durante uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um carrinho em uma pista retilínea…
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
Durante uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um carrinho em uma pista retilínea. O gráfico da velocidade em função do tempo é uma reta que passa pelo ponto correspondente a 0 s e 3 m/s. A inclinação dessa reta é constante e igual a 2 m/s², indicando que a velocidade aumenta regularmente ao longo do tempo. Com base nessas informações, qual será a velocidade do carrinho no instante 5 s?
- A) 7 m/s
- B) 3 m/s
- C) 13 m/s
- D) 10 m/s
- E) 15 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A velocidade no instante 0 s (velocidade inicial) é 3 m/s e a aceleração, dada pela inclinação constante da reta, é 2 m/s². Como a inclinação é constante, o movimento é uniformemente variado. Passo 2: Use a função horária da velocidade do MUV: v = v0 + a·t. Passo 3: Substitua os valores: v = 3 + 2·5. Passo 4: Calcule a multiplicação primeiro, 2·5 = 10, e depois a soma, 3 + 10 = 13. Logo, v = 13 m/s no instante 5 s. Passo 5: Confira pelo gráfico. Como a velocidade aumenta 2 m/s a cada segundo, em 5 s ela ganha 10 m/s em relação aos 3 m/s iniciais, chegando a 13 m/s. Passo 6: Por fim, o gabarito oficial C está correto e coincide com o resultado obtido de forma independente. Sobre as demais alternativas: a A (7 m/s) está errada porque usa um tempo de 2 s em vez de 5 s; a B (3 m/s) está errada porque mantém a velocidade inicial, ignorando a aceleração; a D (10 m/s) está errada porque calcula apenas a variação 2·5 e esquece a velocidade inicial de 3 m/s; a E (15 m/s) está errada porque multiplica a velocidade inicial pelo tempo, operação sem significado físico aqui.
💡 Dica: Multiplique a inclinação pelo tempo para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou o tempo de 2 s no lugar de 5 s, calculando 3 + 2·2, ou seja, trocou o instante pedido por um valor errado.
Acreditou que a velocidade permanece constante e igual à inicial, ignorando que a reta tem inclinação de 2 m/s² e que a velocidade aumenta com o tempo.
Em um gráfico velocidade × tempo, a inclinação corresponde à aceleração. Como a velocidade inicial é 3 m/s, a aceleração é 2 m/s² e o intervalo de tempo é 5 s, aplica-se v = v₀ + at: v = 3 + 2 · 5 = 13 m/s.
Calculou apenas a variação de velocidade, 2·5 = 10, e esqueceu de somar a velocidade inicial de 3 m/s do ponto 0 s do gráfico.
Por que engana: O aluno pode confundir a inclinação do gráfico com a distância percorrida, calculando incorretamente a velocidade.
Multiplicou a velocidade inicial pelo tempo, fazendo 3·5 = 15, como se a velocidade crescesse proporcionalmente ao tempo sem considerar a aceleração constante.
Raio-X da questão
movimento uniforme
avaliacao
gráficos de movimento · velocidade constante
Revisar a relação entre velocidade, tempo e inclinação em gráficos.
O aluno pode confundir a inclinação do gráfico com a distância percorrida, calculando incorretamente a velocidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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