Um aluno observou que uma bola de futebol e uma de basquete, ambas do mesmo tamanho, caem ao chão ao serem…
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
Um aluno observou que uma bola de futebol e uma de basquete, ambas do mesmo tamanho, caem ao chão ao serem soltas. Explique por que as duas atingem o chão ao mesmo tempo, ignorando a resistência do ar.
- A) A bola de futebol é mais pesada.
- B) A resistência do ar é igual.
- C) Ambas têm a mesma aceleração.
- D) A bola de basquete é mais leve.
- E) A forma das bolas é diferente.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Quando a resistência do ar é ignorada, a única força que atua sobre cada bola em queda livre é o seu peso, dado por P = m·g, em que m é a massa e g é a aceleração da gravidade, que é aproximadamente igual para as duas bolas, pois estão próximas da superfície da Terra. Passo 2: Pela Segunda Lei de Newton, a aceleração é a = F/m. Como a força resultante é o próprio peso, temos a = (m·g)/m = g. A massa se cancela, de modo que a aceleração de queda é g para qualquer corpo, independentemente da massa. Passo 3: Como as duas bolas partem do repouso, da mesma altura e têm a mesma aceleração g, percorrem a mesma trajetória com o mesmo movimento e, por isso, atingem o chão ao mesmo tempo. Passo 4: Alternativa A (errada): a bola de futebol ser mais pesada não faz com que caia mais rápido, porque o peso maior é compensado pela inércia maior, e a aceleração continua sendo g. Passo 5: Alternativa B (errada): a resistência do ar é justamente o que o enunciado manda ignorar, e sua igualdade não é a causa da queda simultânea. Passo 6: Alternativa D (errada): a bola de basquete não é mais leve neste contexto relevante, e mesmo que fosse, a massa não altera a aceleração de queda livre. Passo 7: Alternativa E (errada): a forma das bolas só influenciaria a queda através da resistência do ar, que foi desconsiderada. Passo 8: Portanto, a alternativa correta é a C, que está de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere a lei da gravidade e a ausência de resistência do ar.
Alternativa por alternativa
Acredita que objetos mais pesados caem mais rápido, esquecendo que, sem resistência do ar, o peso maior é compensado pela massa maior e a aceleração é sempre g.
Por que engana: Confundir a influência do peso com a aceleração, acreditando que objetos mais pesados caem mais rápido.
Acha que a igualdade da resistência do ar explica a queda simultânea, sem perceber que o enunciado pede para ignorar essa resistência.
A aceleração da gravidade é a mesma para ambos os objetos.
Imagina que a bola mais leve sofre menos a ação da gravidade e por isso cai diferente, ignorando que a massa se cancela na equação a = g.
Tem a intuição do dia a dia de que o formato altera a queda, como ocorre com um papel ou um paraquedas, sem considerar que a resistência do ar foi desconsiderada.
Raio-X da questão
queda livre
diagnostico
aceleração da gravidade · queda livre
Revisar os princípios da queda livre e a influência da gravidade.
Confundir a influência do peso com a aceleração, acreditando que objetos mais pesados caem mais rápido.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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