Durante um experimento, uma bola de borracha foi solta e seu tempo de queda foi registrado em várias…
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 um experimento, uma bola de borracha foi solta e seu tempo de queda foi registrado em várias tentativas. Em uma das tentativas, a bola caiu e levou 2 segundos. Qual é a aceleração da gravidade considerando que a queda é livre?
- A) 5 m/s²
- B) 10 m/s²
- C) 15 m/s²
- D) 20 m/s²
- E) 0 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o conceito. Queda livre é o movimento em que um corpo cai apenas sob ação da gravidade, sem resistência do ar relevante e partindo do repouso. Nesse movimento, a aceleração é a aceleração da gravidade g, que na superfície terrestre vale aproximadamente 10 m/s².
- Relacione tempo, altura e gravidade. Para queda livre a partir do repouso, a altura percorrida é h = g·t²/2. Com t = 2 s, obtém-se h = g·4/2 = 2g. Assim, o tempo medido serve para relacionar a altura da queda com g; o valor de g é determinado pela grandeza física conhecida para o local do experimento.
- Aplique o valor de referência. Usando g = 10 m/s², a altura correspondente seria h = 2·10 = 20 m, o que é coerente com uma queda de dois segundos perto da superfície terrestre. Portanto, a alternativa correta é a B, 10 m/s².
- Analise as alternativas erradas.
- A) 5 m/s² está errada porque é a metade do valor de referência da gravidade, fruto de uma confusão com a fórmula da distância percorrida.
- C) 15 m/s² está errada porque não corresponde à gravidade próxima à superfície terrestre.
- D) 20 m/s² está errada porque o dobro da gravidade não é o valor adequado para a queda livre na Terra.
- E) 0 m/s² está errada porque, em queda livre, o corpo acelera; se a aceleração fosse nula, a velocidade seria constante e a bola não cairia acelerando.
💡 Dica: Utilize a fórmula da queda livre para calcular a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente confundiu a fórmula da queda livre e dividiu o valor por dois, como se a aceleração fosse metade da gravidade ou como se a fórmula fosse h = g·t/2 sem elevar o tempo ao quadrado.
Por que engana: Confundir a aceleração da gravidade com a distância percorrida durante a queda, resultando em um valor incorreto.
O cálculo correto leva à aceleração da gravidade.
O aluno provavelmente escolheu um valor arbitrário próximo ao de referência, sem lembrar o valor usual da gravidade perto da superfície terrestre e sem fazer a conta com a fórmula de queda livre.
O aluno provavelmente multiplicou o tempo pelo valor de referência, achando que g = 10·2, ou seja, tratou o tempo de queda como fator multiplicador da aceleração, sem relacionar corretamente a fórmula h = g·t²/2.
O aluno provavelmente acredita que, se não há apoio ou sustentação, a gravidade não atua sobre o corpo ou que a aceleração é nula, aplicando a intuição do dia a dia de que objetos caem sem acelerar.
Raio-X da questão
aceleração da gravidade
avaliacao
queda livre · aceleração
Revisar a fórmula da queda livre e a aceleração da gravidade.
Confundir a aceleração da gravidade com a distância percorrida durante a queda, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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