Em uma atividade de Física, um grupo de estudantes utiliza sensores para analisar o movimento de um carrinho…
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
Em uma atividade de Física, um grupo de estudantes utiliza sensores para analisar o movimento de um carrinho que desce uma pista inclinada. O carrinho é solto do repouso e percorre um trecho de 1,5 m. Nesse trecho, sua velocidade passa de 0 m/s para 6,0 m/s em 3,0 s. Desprezando variações na aceleração durante o intervalo analisado, os estudantes desejam determinar a aceleração média do carrinho. Com base nos dados obtidos pelos sensores, qual é a aceleração média do carrinho no trecho analisado?
- A) 3,0 m/s²
- B) 6,0 m/s²
- C) 1,0 m/s²
- D) 2,0 m/s²
- E) 12,0 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A velocidade inicial é 0 m/s, a velocidade final é 6,0 m/s e o intervalo de tempo é 3,0 s. A aceleração média é a variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo: a = (v - v0) / t. Passo 2: Calcule a variação da velocidade: 6,0 - 0 = 6,0 m/s. Passo 3: Divida pelo tempo: 6,0 / 3,0 = 2,0 m/s². Passo 4: Resolvi a questão sem usar o gabarito, e o resultado 2,0 m/s² coincide com a alternativa D, que é o gabarito oficial. Passo 5: O comprimento de 1,5 m do trecho não é necessário para calcular a aceleração média, pois a definição usa apenas velocidades e tempo. Ele serviria apenas para outros cálculos, como o uso da equação de Torricelli. Observação: com aceleração constante de 2,0 m/s² durante 3,0 s, o deslocamento seria de cerca de 9 m, e não de 1,5 m; esse dado parece inconsistente com os demais, mas não altera a resposta pedida. Por que as outras estão erradas: A) 3,0 m/s² é a velocidade média do carrinho, e não a aceleração; B) 6,0 m/s² é apenas a velocidade final, sem dividir pelo tempo; C) 1,0 m/s² não corresponde a nenhuma divisão correta dos dados; E) 12,0 m/s² resulta de operações sem sentido físico, como dividir o quadrado da velocidade pelo tempo.
💡 Dica: Utilize a fórmula da aceleração para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
O estudante confunde aceleração com velocidade média (6,0 / 2 = 3,0 m/s), que é a média dos valores de velocidade e não a variação da velocidade por unidade de tempo.
Por que engana: Confundir a aceleração média com a velocidade média, aplicando a fórmula errada para o cálculo.
O estudante toma a velocidade final como se fosse a aceleração, ignorando que a aceleração depende da variação da velocidade dividida pelo tempo decorrido.
O estudante aplica uma operação incorreta com os dados, como dividir a velocidade média ou a distância por valores que não correspondem à fórmula da aceleração média.
A aceleração média é calculada pela razão entre a variação da velocidade e o intervalo de tempo: aₘ = (v_f − v_i)/Δt. Como o carrinho parte de 0 m/s, chega a 6,0 m/s e esse processo dura 3,0 s, aₘ = (6,0 − 0)/3,0 = 2,0 m/s². A altura ou o comprimento do trecho, isoladamente, não determinariam a aceleração; neste caso, o cálculo é possível porque as velocidades e o tempo foram informados.
O estudante eleva a velocidade ao quadrado ou multiplica valores de forma indevida (por exemplo, 36 / 3 = 12), trocando a fórmula da aceleração por outra expressão sem sentido físico.
Raio-X da questão
aceleração média
avaliacao
cálculo de aceleração · movimento uniformemente acelerado
Revisar a fórmula da aceleração média em movimentos uniformemente acelerados.
Confundir a aceleração média com a velocidade média, aplicando a fórmula errada para o cálculo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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