Num percurso de tirolesa, um praticante de massa 80 kg desce de um ponto a 20 m de altura até outro a 5 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir, prezando pelo trabalho coletivo e pelo protagonismo, a prática de esportes de marca e de precisão, identificando os elementos comuns a esses esportes.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num percurso de tirolesa, um praticante de massa 80 kg desce de um ponto a 20 m de altura até outro a 5 m acima do solo. Supondo atrito desprezível e g = 10 m/s², calcule a velocidade v ao chegar usando v = sqrt(2·g·?h) com ?h = 20 - 5 = 15 m.
- A) v = 25 m/s
- B) v = 10 m/s
- C) v = 5 m/s
- D) v = sqrt(2·10·15) ˜ 17,3 m/s.
- E) v = 30 m/s
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio. Como o atrito é desprezível, a energia mecânica se conserva: a energia potencial gravitacional perdida na descida vira energia cinética. Como o enunciado dá a fórmula v = raiz de (2·g·Δh), o ponto de partida é suposto em repouso.
- Calcule a variação de altura. Δh = 20 m - 5 m = 15 m.
- Aplique a fórmula. v = raiz de (2 · 10 · 15) = raiz de 300, que é aproximadamente 17,3 m/s.
- A massa de 80 kg não aparece no resultado, porque na conservação da energia ela se cancela (m·g·h = m·v²/2). Ela é um dado distrator.
- Conclusão. A alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 25 m/s é alto demais para a altura de 15 m de desnível, e não sai da fórmula. B) 10 m/s corresponderia a um desnível de 5 m, não de 15 m. C) 5 m/s é apenas a altura final em metros, não uma velocidade calculada. E) 30 m/s exigiria um desnível de 45 m, o que não corresponde aos dados.
💡 Dica: Aplique a fórmula da velocidade ao final do percurso.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente não executa a conta da raiz e estima um valor de velocidade sem relação com 2·g·Δh, ou assume que a velocidade cresce quase linearmente com a altura.
Por que engana: Confundir a fórmula da velocidade, utilizando valores incorretos para a altura ou gravidade, resultando em um cálculo errado.
O aluno acredita que a velocidade final é igual ao valor numérico de g (10 m/s), ignorando a altura percorrida no cálculo.
O aluno toma a altura final do ponto de chegada (5 m) como se fosse a velocidade, sem calcular a diferença de altura nem aplicar a fórmula.
?h = 15 m; v = v(2·g·?h) = v(2·10·15) = v300 ˜ 17,32 m/s.
O aluno acha que quanto maior a altura, mais rápida é a chegada, de forma exagerada, ou usa um desnível incorreto (por volta de 45 m), o que não condiz com a questão.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial e cinética · movimento e velocidade
Revisar a conversão de energia potencial em energia cinética.
Confundir a fórmula da velocidade, utilizando valores incorretos para a altura ou gravidade, resultando em um cálculo errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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