Durante uma aula, um professor mostrou um experimento onde uma bola de tênis e uma bola de boliche são soltas…
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 uma aula, um professor mostrou um experimento onde uma bola de tênis e uma bola de boliche são soltas na mesma altura. Qual a expectativa teórica para o tempo que ambas levarão para chegar ao chão? Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s².
- A) A bola de boliche leva mais tempo.
- B) A bola de tênis leva mais tempo.
- C) Ambas levam o mesmo tempo.
- D) Não é possível determinar.
- E) A bola de boliche acelera mais rápido.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de movimento. As bolas são soltas sem velocidade inicial e, na expectativa teórica (desprezando a resistência do ar), o movimento é uma queda livre, governada apenas pela gravidade.
- Compare as acelerações. Na queda livre, a aceleração é g = 10 m/s² para qualquer corpo, independentemente da massa. Assim, a bola de boliche (mais pesada) e a de tênis (mais leve) têm a mesma aceleração.
- Use a equação do movimento uniformemente acelerado partindo do repouso: h = g·t²/2, o que dá t = raiz de (2h/g). O tempo depende apenas da altura h e de g, e ambos são iguais para as duas bolas, pois foram soltas da mesma altura.
- Conclusão: as duas bolas chegam ao chão ao mesmo tempo. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas. A: a massa maior não retarda a queda, pois a força peso aumenta junto com a massa. B: a bola de tênis não cai mais devagar na expectativa teórica, pois a resistência do ar é desprezada. D: os dados do enunciado (altura igual e g fixo) são suficientes para determinar o tempo. E: a aceleração não depende da massa; ambas aceleram igualmente a g.
- Observação: na prática, a bola de tênis pode chegar um pouco depois por causa do ar, mas o experimento idealizado prevê tempos iguais.
💡 Dica: Calcule o tempo de queda usando a fórmula do movimento uniformemente acelerado.
Alternativa por alternativa
Acredita que a bola mais pesada cai mais devagar, como se a massa maior dificultasse a queda. Esse raciocínio vem da intuição de que objetos pesados são mais difíceis de mover.
Por que engana: Confundir a massa dos objetos com o tempo de queda, acreditando que a bola de boliche levará mais tempo por ser mais pesada.
Supõe que a bola leve é mais freada pelo ar e, por isso, demora mais, sem perceber que o modelo teórico desconsidera a resistência do ar e que a queda não depende da massa.
Correta. Sob a mesma altura e gravidade, o tempo é idêntico.
Acha que faltam dados, como massa ou efeito do ar, para prever o tempo. Não percebe que a altura e g já determinam o tempo de queda igual para as duas bolas.
Confunde aceleração com força: como a bola de boliche tem peso maior, imagina que ela acelera mais. Na queda livre, a aceleração é g para todos os corpos.
Raio-X da questão
queda livre
avaliacao
aceleração da gravidade · queda livre
Revisar a fórmula do tempo de queda em queda livre sob a ação da gravidade.
Confundir a massa dos objetos com o tempo de queda, acreditando que a bola de boliche levará mais tempo por ser mais pesada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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