Um estudante realiza um experimento onde uma bola é lançada verticalmente para cima a 20 m/s. Qual será a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um estudante realiza um experimento onde uma bola é lançada verticalmente para cima a 20 m/s. Qual será a altura máxima que a bola atinge? Utilize 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. A velocidade inicial é v0 = 20 m/s, para cima, e a gravidade é g = 10 m/s². Na altura máxima a bola para por um instante, então a velocidade final é v = 0.
- Escolha a equação adequada. Como não há tempo no enunciado, use a equação de Torricelli para o movimento vertical com aceleração contrária ao movimento: v^2 = v0^2 - 2gh.
- Substitua os valores. Com v = 0, temos 0 = 20^2 - 2 x 10 x h, ou seja, 0 = 400 - 20h.
- Isole h. Assim, 20h = 400, e h = 400 / 20 = 20 m. Portanto, a altura máxima é 20 m, que corresponde à alternativa B.
- Verifique pela energia. Na energia cinética inicial, m x v0^2 / 2 = m x g x h, o que dá h = v0^2 / (2g) = 400 / 20 = 20 m, o mesmo resultado.
- Analise as outras alternativas. A alternativa A (10 m) está errada porque a altura não é metade do valor correto. A alternativa C (30 m) está errada porque não resulta de nenhuma relação válida entre v0 e g. A alternativa D (40 m) está errada porque seria obtida com v0^2 / g, sem o fator 2. A alternativa E (50 m) está errada porque não corresponde a nenhum cálculo consistente com as equações do lançamento vertical.
- Resultado final: o gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Use a fórmula da altura máxima em um lançamento vertical.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a velocidade inicial por 2 ou usou v0^2 / (4g) em vez de v0^2 / (2g), perdendo um fator na fórmula.
Cálculo correto: 20²/(2*10) = 20 m.
O aluno provavelmente somou ou misturou valores sem uma relação física, como somar a velocidade com a gravidade, ou usou uma expressão sem base na equação de Torricelli.
Por que engana: O aluno pode confundir a altura máxima com a distância total percorrida, somando a altura inicial e a altura máxima.
O aluno provavelmente calculou h = v0^2 / g, esquecendo o fator 2 do denominador da equação de Torricelli ou da energia cinética.
O aluno provavelmente aplicou a equação do movimento com sinais ou valores trocados e chegou a um número sem coerência física, possivelmente confundindo a altura máxima com outra grandeza do movimento.
Raio-X da questão
altura máxima em lançamento
avaliacao
equações do movimento uniformemente variado · conservação de energia
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente variado (MUV).
O aluno pode confundir a altura máxima com a distância total percorrida, somando a altura inicial e a altura máxima.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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