Do topo de um caminhão, altura h = 20,0 m, um pacote é lançado horizontalmente com a velocidade do caminhão v…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Do topo de um caminhão, altura h = 20,0 m, um pacote é lançado horizontalmente com a velocidade do caminhão v = 12,0 m/s. Despreze resistência do ar e use g = 10,0 m/s². Determine a distância horizontal x entre a base do caminhão e o ponto de impacto (em m).
- A) 12,0 m
- B) 30,0 m
- C) 24,0 m
- D) 15,0 m
- E) 18,0 m
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Separe o movimento em duas partes independentes. Na vertical, o pacote parte do repouso vertical (velocidade inicial vertical zero) e cai sob a aceleração g. Na horizontal, não há força (sem resistência do ar), então a velocidade horizontal permanece constante e igual a 12,0 m/s, a mesma do caminhão.
- Calcule o tempo de queda pela equação da queda livre: h = g t^2 / 2, logo t^2 = 2h / g = 2 x 20,0 / 10,0 = 4,0, e portanto t = 2,0 s.
- Calcule o alcance horizontal: x = v t = 12,0 x 2,0 = 24,0 m. Assim, a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (12,0 m) corresponde apenas à velocidade numérica, sem multiplicar pelo tempo de queda; a alternativa B (30,0 m) decorre de um tempo de queda maior que o real, incompatível com h = 20,0 m e g = 10,0 m/s^2; a alternativa D (15,0 m) equivale a um tempo de 1,25 s, que não satisfaz a equação da queda com essa altura; a alternativa E (18,0 m) equivale a um tempo de 1,5 s, também incompatível com a queda de 20,0 m.
💡 Dica: Calcule o tempo de queda e use para encontrar a distância horizontal.
Alternativa por alternativa
Acredita que o alcance horizontal é igual à velocidade do caminhão, esquecendo que o pacote fica no ar durante um intervalo de tempo que deve ser multiplicado pela velocidade.
Por que engana: O aluno pode confundir a distância horizontal com a altura da queda, calculando apenas a queda livre sem considerar a velocidade horizontal do caminhão.
Calcula um tempo de queda superior ao real, possivelmente por erro na equação da queda livre ou na extração da raiz quadrada, obtendo um tempo maior que 2,0 s.
Tempo de queda t = v(2h/g) = v(40/10)=2,0 s; deslocamento x = v·t = 12,0·2,0 = 24,0 m.
Obtém um tempo de queda de 1,25 s por algum erro algébrico na isolação do tempo em h = g t^2 / 2, em vez de t^2 = 2h / g.
Encontra um tempo de queda de 1,5 s por erro de cálculo ao isolar o tempo ou por usar uma fórmula incorreta, e depois multiplica pela velocidade horizontal.
Raio-X da questão
movimento de projétil
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · cálculo de distância em queda livre
Revisar as equações do movimento uniformemente acelerado e do movimento horizontal.
O aluno pode confundir a distância horizontal com a altura da queda, calculando apenas a queda livre sem considerar a velocidade horizontal do caminhão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- (Dissertativa) Um drone voa horizontalmente a 20,0 m/s e, a uma altitude h = 50,0 m, libera um pacote que possui…
- Um carrinho move-se horizontalmente a 4,0 m/s. Do topo do carrinho, a uma altura h = 12,0 m acima do solo, uma esfera é…
- Uma bola de massa m = 0,50 kg é lançada horizontalmente do topo de um prédio com altura h = 20,0 m e velocidade…
- Um avião libera uma cápsula horizontalmente com velocidade v_x = 40,0 m/s desde altura h = 80,0 m. Despreze resistência…
- Uma pedra é lançada horizontalmente do topo de um penhasco de altura h = 45,0 m com velocidade inicial horizontal v0x =…
- Um projétil é lançado horizontalmente de uma plataforma a 20 m de altura com velocidade inicial de 15 m/s. Usando g = 10…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog