Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Fácil⏱ medio

Uma criança de massa m = 18 kg faz um balanço de corda partindo de repouso com queda vertical de altura h =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Uma criança de massa m = 18 kg faz um balanço de corda partindo de repouso com queda vertical de altura h = 1,20 m até o ponto mais baixo. Considerando g = 10 m/s² e desprezando perdas por atrito, qual a velocidade v no ponto mais baixo? Use energia mecânica: m·g·h = ½·m·v².

A) v = 3,0 m/s
B) v = v(2·g·h) = v(2·10·1,20) = 4,90 m/s
C) v = 6,0 m/s
D) v = 10 m/s
E) v = 5,0 m/s

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifiquei os dados: m = 18 kg, h = 1,20 m, g = 10 m/s^2. A velocidade pedida é no ponto mais baixo, com queda de altura h a partir do repouso. Passo 2: Pela conservação da energia mecânica, a energia potencial gravitacional no topo vira energia cinética no ponto mais baixo: m·g·h = ½·m·v^2. Passo 3: A massa aparece dos dois lados e se cancela, pois não depende de m: g·h = ½·v^2, logo v^2 = 2·g·h = 2·10·1,20 = 24 (m/s)^2. Passo 4: Extraindo a raiz quadrada, v = raiz de 24 ≈ 4,90 m/s. Portanto a alternativa B está correta, como indica o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (3,0 m/s) corresponderia a v^2 = 9, o que exigiria h = 0,45 m; C (6,0 m/s) corresponderia a v^2 = 36, o que exigiria h = 1,80 m; D (10 m/s) corresponderia a v^2 = 100, ou seja, h = 5 m, valor incompatível com o enunciado; E (5,0 m/s) corresponderia a v^2 = 25, o que só seria obtido com h ≈ 1,25 m, ou seja, por arredondamento grosseiro do resultado correto.

💡 Dica: Aplique a fórmula da energia mecânica para encontrar a velocidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente errou o cálculo da raiz ou fez a conta de 2·g·h de forma incorreta, chegando a v^2 = 9 e, portanto, v = 3 m/s.

B Correta

Pela conservação da energia mecânica: energia potencial m·g·h converte-se em energia cinética ½·m·v². Massa cancela, levando a v = v(2·g·h).

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente arredondou ou aproximou a raiz de 24 para a raiz de 36, interpretando o resultado como 6 m/s.

Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula da energia mecânica, utilizando valores incorretos para g ou h, levando a um cálculo errado da velocidade.

D Erradaerro: Conceitual

Acredita que a velocidade é igual ao valor numérico de g ou que a energia potencial se converte diretamente em velocidade sem a relação quadrática de ½·m·v^2.

E Erradaerro: Atenção

Arredondou grosseiramente o valor 4,90 m/s para 5,0 m/s ou tomou a raiz de 25 em vez da raiz de 24, o que indica descuido na precisão do resultado.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

energia mecânica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia mecânica · conservação de energia

📚 Reveja

Revisar a relação entre energia potencial e cinética.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a aplicação da fórmula da energia mecânica, utilizando valores incorretos para g ou h, levando a um cálculo errado da velocidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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