Durante um experimento, uma esfera de 2 kg é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial de 15 m/s…
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 esfera de 2 kg é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial de 15 m/s. Qual a altura máxima que a esfera atinge? Considere g = 10 m/s².
- A) 5 m
- B) 10 m
- C) 11,25 m
- D) 12 m
- E) 15 m
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Velocidade inicial v0 = 15 m/s, aceleração da gravidade g = 10 m/s², e a esfera sobe até parar no ponto de altura máxima, onde a velocidade é zero. A massa de 2 kg não interfere no movimento, pois na queda livre o movimento independe da massa.
- Escolher o princípio. Como não há tempo informado, usa-se a conservação de energia mecânica: a energia cinética na base converte-se em energia potencial gravitacional no topo. Isso leva à equação v0^2 = 2 g h.
- Isolar a altura. h = v0^2 / (2 g) = 15^2 / (2 x 10) = 225 / 20 = 11,25 m.
- Conferir com as alternativas. A alternativa C (11,25 m) corresponde ao resultado obtido, o que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (5 m) não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados; B (10 m) é um arredondamento grosseiro do valor exato; D (12 m) é um arredondamento para cima que não é exato; E (15 m) confunde a altura com a velocidade inicial numericamente, o que não tem sentido físico.
💡 Dica: Use a fórmula da altura máxima em um lançamento vertical.
Alternativa por alternativa
Provavelmente errou no cálculo ao aplicar a fórmula de altura máxima, obtendo um valor muito menor que 225/20. Pode também ter tomado um tempo de subida no lugar da altura.
Aplicou a fórmula corretamente, mas arredondou 11,25 m para 10 m de forma grosseira, ignorando a parte decimal do resultado.
Cálculo correto da altura máxima usando a fórmula.
Chegou próximo ao valor exato, mas arredondou 11,25 m para 12 m, o que não é exato e indica pouca atenção ao resultado numérico.
Por que engana: Confundir a fórmula da altura máxima com a fórmula da altura em um movimento uniforme, resultando em um valor incorreto.
Acredita que a altura atingida é igual ao valor numérico da velocidade inicial, sem relacionar h com v² e g. Esse raciocínio não tem base física e assume uma relação linear.
Raio-X da questão
altura máxima em lançamento
avaliacao
movimento uniformemente variado · cálculo de altura máxima
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente variado.
Confundir a fórmula da altura máxima com a fórmula da altura em um movimento uniforme, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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