Em uma atividade de Educação Física, um estudante corre em linha reta e sai horizontalmente da borda de um…
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
Em uma atividade de Educação Física, um estudante corre em linha reta e sai horizontalmente da borda de um penhasco. Sua velocidade é de 3,0 m/s, e a altura do penhasco é de 12 m. Despreze a resistência do ar e use g = 10 m/s². Qual é o deslocamento horizontal do estudante até tocar o solo? Use t = v(2h/g) para calcular o tempo de queda e x = v·t para calcular o deslocamento horizontal.
- A) O tempo de queda é 2,40 s; portanto, o deslocamento horizontal é 7,20 m.
- B) O tempo de queda é aproximadamente 1,55 s; portanto, o deslocamento horizontal é aproximadamente 4,65 m.
- C) O tempo de queda é 1,00 s; portanto, o deslocamento horizontal é 3,00 m.
- D) O tempo de queda é 3,00 s; portanto, o deslocamento horizontal é 9,00 m.
- E) O tempo de queda é 1,20 s; portanto, o deslocamento horizontal é 3,60 m.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: v = 3,0 m/s (velocidade horizontal constante), h = 12 m (altura do penhasco) e g = 10 m/s². O enunciado traz 't = v(2h/g)', que é um erro de digitação: a fórmula correta do tempo de queda livre é t = raiz de (2h/g). Vamos usar essa forma. Passo 2: Calcule o tempo de queda: 2h/g = 2 × 12 / 10 = 2,4; t = raiz de 2,4 ≈ 1,55 s. Passo 3: Calcule o deslocamento horizontal, que é constante porque não há resistência do ar: x = v × t = 3,0 × 1,55 ≈ 4,65 m. Passo 4: Conclusão: a alternativa B está correta, e o gabarito oficial está certo. Por que as outras estão erradas: A usa t = 2h/g sem tirar a raiz quadrada; C assume um tempo de 1,00 s que não corresponde aos dados; D usa 3,00 s, valor que coincide com a velocidade e não com o tempo de queda; E usa t = h/g = 1,20 s, em vez da raiz de 2h/g.
💡 Dica: Calcule o tempo de queda e depois o deslocamento horizontal.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente 2h/g = 2,4, mas tomou esse valor como o próprio tempo, esquecendo a raiz quadrada da fórmula de queda livre.
Primeiro, calcula-se o tempo de queda: t = √(2·12/10) = √2,4 ≈ 1,55 s. Depois, calcula-se o deslocamento horizontal: x = 3,0·1,55 ≈ 4,65 m.
O aluno assumiu um tempo de queda de 1,00 s sem fazer o cálculo a partir da altura e da gravidade, e então multiplicou a velocidade por esse valor.
Por que engana: Confundir a fórmula do tempo de queda, utilizando valores incorretos para h ou g, resultando em um tempo de queda errôneo.
O aluno confundiu a velocidade horizontal (3,0 m/s) com o tempo de queda, usando t = 3,00 s, o que não resulta da altura nem de g.
O aluno calculou t = h/g = 1,20 s, esquecendo o fator 2 dentro da raiz e a própria raiz quadrada da expressão de queda livre.
Raio-X da questão
movimento horizontal e queda livre
avaliacao
movimento horizontal · queda livre
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado e queda livre.
Confundir a fórmula do tempo de queda, utilizando valores incorretos para h ou g, resultando em um tempo de queda errôneo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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