Um praticante solta-se de um ponto parado num balanço de corda e desce 4,00 m em altura até o ponto mais…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um praticante solta-se de um ponto parado num balanço de corda e desce 4,00 m em altura até o ponto mais baixo, sem atrito. Usando g = 10 m/s², calcule a velocidade naquele ponto. Use v = sqrt(2·g·h) (v em m/s).
- A) v = sqrt(4·10·4) = sqrt(160) ˜ 12,65 m/s
- B) v = sqrt(2·10·2) = sqrt(40) ˜ 6,32 m/s
- C) v = sqrt(2·10·4,00) = sqrt(80) ˜ 8,94 m/s.
- D) v = sqrt(10·4) = sqrt(40) ˜ 6,32 m/s
- E) v = sqrt(2·5·4) = sqrt(40) ˜ 6,32 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A altura da descida é h = 4,00 m, a gravidade é g = 10 m/s² e o atrito é desprezado. Como o praticante parte do repouso, toda a energia potencial gravitacional se converte em energia cinética no ponto mais baixo. Passo 2: Aplicar a conservação da energia mecânica. Igualando mgh = (m·v²)/2 e cancelando a massa m, obtém-se v² = 2·g·h, portanto v = raiz de (2·g·h). Passo 3: Substituir os valores. v = raiz de (2 · 10 · 4,00) = raiz de 80 ≈ 8,94 m/s. Passo 4: Comparar com as alternativas. A alternativa C corresponde exatamente a esse cálculo, e o gabarito oficial está correto. Por que as outras estão erradas: A usa 4 no lugar do fator 2 e obtém raiz de 160; B usa h = 2 m, metade da altura real; D esquece o fator 2 da fórmula; E usa g = 5 m/s², metade do valor dado no enunciado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da velocidade com os valores dados.
Alternativa por alternativa
Trocou o fator 2 da fórmula por 4, multiplicando a altura por 4 em vez de por 2, como se a energia fosse 4·g·h.
Por que engana: Confundir a altura utilizada na fórmula, aplicando um valor incorreto que resulta em um cálculo errado da velocidade.
Tomou a altura como 2 m, metade dos 4,00 m de descida, possivelmente por confundir a altura do ponto com o comprimento ou o raio do balanço.
Pela conservação da energia, m·g·h = ½·m·v²; o fator m cancela e v = sqrt(2 g h) com g=10 m/s² e h=4,00 m.
Memorizou a fórmula sem o fator 2 e calculou v = raiz de (g·h), que não corresponde à conservação da energia.
Substituiu g = 10 m/s² por 5 m/s², talvez confundindo g com g/2 da fórmula de queda livre h = g·t²/2.
Raio-X da questão
velocidade em queda livre
avaliacao
fórmula da velocidade · queda livre
Revisar a fórmula da velocidade em queda livre e suas aplicações.
Confundir a altura utilizada na fórmula, aplicando um valor incorreto que resulta em um cálculo errado da velocidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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