Em uma atividade de Física, uma estudante abandona uma pequena esfera, sem velocidade inicial, da borda de uma…
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
Em uma atividade de Física, uma estudante abandona uma pequena esfera, sem velocidade inicial, da borda de uma plataforma situada a 1,25 m do chão. O experimento ocorre em local onde a aceleração da gravidade pode ser considerada constante e igual a 10 m/s². Despreze a resistência do ar. Nesse caso, o movimento vertical da esfera pode ser descrito por h = 1/2 gt². Com base nas informações do experimento, qual é o tempo aproximado, em segundos, para a esfera atingir o chão?
- A) 0,13 s
- B) 2,50 s
- C) 1,58 s
- D) 0,50 s
- E) 0,35 s
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A esfera parte do repouso de uma altura h = 1,25 m e g = 10 m/s². A equação dada é h = (1/2) g t².
- Isole o tempo. Substituindo: 1,25 = (1/2) × 10 × t², ou seja, 1,25 = 5 t². Logo, t² = 1,25 / 5 = 0,25.
- Extraia a raiz quadrada. t = raiz de 0,25 = 0,5 s. Como o tempo é positivo, o resultado é t = 0,5 s.
- Confira com a intuição física. Para cair 1,25 m com g = 10 m/s², o tempo deve ser da ordem de meio segundo, o que é coerente.
- Análise das alternativas erradas. A (0,13 s) não resolve a equação, pois divide h por g sem extrair a raiz correta. B (2,50 s) é o valor de 2h, sem qualquer raiz. C (1,58 s) é a raiz de 2,5, o que corresponde a usar t² = 2h sem dividir por g. E (0,35 s) é a raiz de 0,125, o que corresponde a usar t² = h/g, esquecendo o fator 1/2.
- Conclusão: a alternativa correta é a D, 0,50 s, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Aplique a fórmula h = 1/2gt² para encontrar t.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou t = h/g (1,25/10 = 0,125 s), tratando a relação como se fosse linear e ignorando o termo quadrático do tempo.
O aluno provavelmente tomou t = 2h = 2,5 s, invertendo a relação e ignorando a raiz quadrada necessária para isolar o tempo.
O aluno provavelmente calculou t = raiz de (2h) = raiz de 2,5 ≈ 1,58 s, esquecendo de dividir pela gravidade g na isolação de t².
Por que engana: Confundir a fórmula e calcular o tempo de queda usando valores incorretos para a aceleração da gravidade ou a altura.
Como a esfera é abandonada sem velocidade inicial, utiliza-se h = 1/2 gt². Substituindo h = 1,25 m e g = 10 m/s²: 1,25 = 5t²; portanto, t² = 0,25 e t = 0,50 s. Considera-se apenas o valor positivo, pois o tempo é uma grandeza positiva.
O aluno provavelmente calculou t = raiz de (h/g) = raiz de 0,125 ≈ 0,35 s, esquecendo o fator 1/2 da fórmula h = (1/2) g t².
Raio-X da questão
movimento de queda livre
avaliacao
fórmula do movimento uniformemente acelerado · cálculo de tempo de queda
Revisar a fórmula do movimento uniformemente acelerado.
Confundir a fórmula e calcular o tempo de queda usando valores incorretos para a aceleração da gravidade ou a altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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