Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Em um experimento, um estudante lança uma bola de 0,5 kg verticalmente para cima com uma velocidade inicial de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 um experimento, um estudante lança uma bola de 0,5 kg verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s. Calcule a altura máxima que a bola atinge. Use g = 10 m/s².

A) 10 m
B) 20 m
C) 30 m
D) 40 m
E) 50 m

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 0,5 kg (não influencia o movimento, pois a queda livre independe da massa), velocidade inicial v0 = 20 m/s e g = 10 m/s².
Escolha o princípio adequado. Como a bola sobe até parar, no ponto de altura máxima a velocidade é zero. Pela equação de Torricelli, v^2 = v0^2 - 2gh.
Faça v = 0 na equação: 0 = v0^2 - 2gh, logo h = v0^2 / (2g).
Substitua os valores: h = 20^2 / (2 * 10) = 400 / 20 = 20 m.
Conclusão. A altura máxima é 20 m, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: A) 10 m resulta de um cálculo com fator 2 extra no denominador. C) 30 m não corresponde a nenhuma relação correta entre v0, g e h. D) 40 m seria obtido se o fator 2 fosse esquecido, pois v0^2 / g = 40. E) 50 m exigiria dividir 400 por 8, o que não corresponde à fórmula.

💡 Dica: Use a fórmula da altura máxima em movimento uniformemente variado.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente usou h = v0^2 / (4g), introduzindo um fator 2 extra no denominador ou dividindo o resultado duas vezes por 2.

B Correta

Correto. A altura máxima calculada é 20 m.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno provavelmente somou termos sem base física, como a velocidade inicial de 20 m/s a um valor de 10 m, em vez de usar a relação h = v0^2 / (2g).

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da altura máxima, utilizando a velocidade inicial de forma incorreta ou não considerando a aceleração da gravidade corretamente.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente calculou v0^2 / g, esquecendo o fator 2 presente na equação de Torricelli ou na conservação de energia.

E Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente errou o cálculo numérico, dividindo 400 por 8 em vez de 20, por exemplo ao usar g = 4 ou ao multiplicar 2 por 4 no denominador.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

altura máxima em queda livre

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento uniformemente acelerado · cálculo de altura máxima

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da altura máxima, utilizando a velocidade inicial de forma incorreta ou não considerando a aceleração da gravidade corretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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