Um estudante observou que ao lançar uma bola de tênis verticalmente para cima, ela atingiu uma altura máxima…
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 estudante observou que ao lançar uma bola de tênis verticalmente para cima, ela atingiu uma altura máxima de 20 m. Sabendo que a aceleração da gravidade é 10 m/s², calcule a velocidade inicial da bola no lançamento.
- A) 10 m/s
- B) 20 m/s
- C) 15 m/s
- D) 25 m/s
- E) 30 m/s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A bola é lançada verticalmente para cima, então no ponto mais alto sua velocidade final é zero. A altura máxima é h = 20 m e a gravidade é g = 10 m/s². Pede-se a velocidade inicial v0. Passo 2: Como o enunciado não fornece o tempo de subida, a melhor escolha é a equação de Torricelli, que não depende do tempo: v^2 = v0^2 - 2gh (o sinal negativo aparece porque a gravidade freia a bola na subida). Passo 3: No ponto mais alto, v = 0, então 0 = v0^2 - 2gh, ou seja, v0^2 = 2gh. Passo 4: Substitua os valores: v0^2 = 2 x 10 x 20 = 400. Passo 5: Tire a raiz quadrada: v0 = raiz de 400 = 20 m/s. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (10 m/s) é o valor da própria gravidade, sem relação com a fórmula; C (15 m/s) resultaria de um erro no cálculo de 2gh; D (25 m/s) não corresponde a nenhuma aplicação correta da equação; E (30 m/s) surgiria de somar a altura à gravidade, o que não tem sentido físico.
💡 Dica: Use a fórmula da cinemática para calcular a velocidade inicial.
Alternativa por alternativa
O aluno tomou a velocidade inicial como igual ao valor da aceleração da gravidade, sem aplicar nenhuma relação entre velocidade, altura e gravidade.
Correto, é a velocidade necessária para atingir 20 m.
O aluno aplicou corretamente a ideia de v^2 = 2gh, mas errou a multiplicação de 2 x 10 x 20 (ou a raiz quadrada), chegando a 225 e, por fim, a 15 m/s.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre altura máxima e velocidade inicial, utilizando a aceleração da gravidade de forma incorreta na fórmula.
O aluno errou o procedimento algébrico, como inverter a fórmula ou fazer a conta de forma incorreta, chegando a 625 para v^2 e, portanto, a 25 m/s.
O aluno somou a altura (20) com a gravidade (10), obtendo 30, sem qualquer base na equação do movimento.
Raio-X da questão
movimento vertical
avaliacao
equações do movimento · velocidade e aceleração
Revisar as fórmulas do movimento uniformemente variado.
O aluno pode confundir a relação entre altura máxima e velocidade inicial, utilizando a aceleração da gravidade de forma incorreta na fórmula.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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