Em um experimento, um bloco de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a velocidade do bloco ao atingir o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento, um bloco de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a velocidade do bloco ao atingir o solo? Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s².
- A) 10 m/s
- B) 15 m/s
- C) 20 m/s
- D) 25 m/s
- E) 30 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A altura é h = 20 m, a gravidade é g = 10 m/s² e o bloco é solto, ou seja, sua velocidade inicial é zero. A massa de 5 kg não interfere no resultado, pois, desprezando a resistência do ar, todos os corpos em queda livre são acelerados igualmente. Passo 2: Escolha a equação adequada. Como não há tempo no enunciado, usa-se a equação de Torricelli para queda livre: v^2 = v0^2 + 2 g h. Passo 3: Substitua os valores. Com v0 = 0, temos v^2 = 2 x 10 x 20 = 400. Passo 4: Extraia a raiz. v = raiz de 400 = 20 m/s. Passo 5: Compare com o gabarito. O resultado é 20 m/s, alternativa C, o que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 10 m/s não corresponde a 2 g h, pois seria a raiz de um valor que usa a altura pela metade. B) 15 m/s não resulta de nenhuma aplicação correta das fórmulas de queda livre com os dados. D) 25 m/s surgiria de um cálculo errado da raiz ou de um tempo de queda incorreto. E) 30 m/s não é obtido pela equação de queda livre, pois resulta de uma soma sem fundamento físico.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial e cinética para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou a altura como se fosse 5 m, ou seja, a metade do valor correto, dentro da fórmula de velocidade final, ou esqueceu de multiplicar corretamente por 2 e g.
Provavelmente calculou mal a raiz quadrada ou tentou estimar a velocidade por um valor intermediário, sem aplicar a equação de Torricelli de forma consistente.
Cálculo correto da velocidade ao atingir o solo.
Provavelmente obteve um tempo de queda incorreto (por exemplo, 2,5 s) e multiplicou por g, ou cometeu um erro de cálculo ao extrair a raiz quadrada de 2 g h.
Por que engana: O aluno pode confundir a velocidade final com a altura inicial, utilizando valores incorretos na fórmula de movimento.
Provavelmente somou a altura ou a gravidade de forma linear, supondo que a velocidade aumenta de maneira direta com a altura, em vez de seguir a relação com a raiz de 2 g h.
Raio-X da questão
velocidade em queda livre
avaliacao
equações de movimento uniformemente acelerado · conservação de energia
Revisar as leis da física sobre movimento e energia.
O aluno pode confundir a velocidade final com a altura inicial, utilizando valores incorretos na fórmula de movimento.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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