(Dificuldade 1) Em uma tirolesa em área natural, um participante de massa 50,0 kg parte do repouso em uma…
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
(Dificuldade 1) Em uma tirolesa em área natural, um participante de massa 50,0 kg parte do repouso em uma plataforma e desce a um trecho 4,00 m abaixo da plataforma. Despreze atrito e resistência do ar. Usando g = 10 m/s², calcule a velocidade do participante nesse trecho. Use v = v(2gh).
- A) v = 4 m/s
- B) v = 10 m/s
- C) v = 12 m/s
- D) v = 6,32 m/s
- E) v = v(2·10·4,00) = v80 = 8,94 m/s (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Como o participante parte do repouso e o atrito e a resistência do ar são desprezados, vale a conservação da energia mecânica: a energia potencial gravitacional perdida na descida vira energia cinética. Logo, m·g·h = m·v^2/2, e a massa se cancela, resultando em v = raiz de (2·g·h).
- Os dados são g = 10 m/s^2 e h = 4,00 m. Substituindo, v = raiz de (2·10·4,00) = raiz de 80.
- Calculando a raiz de 80, obtemos aproximadamente 8,94 m/s. Assim, a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. A massa de 50,0 kg não influencia o resultado, pois se cancela na equação.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (4 m/s) é a própria altura, sem aplicar a fórmula; a alternativa B (10 m/s) é igual ao valor de g, sem relação com a velocidade; a alternativa C (12 m/s) corresponde à raiz de 144, valor que não resulta dos dados; a alternativa D (6,32 m/s) é a raiz de 40, obtida sem o fator 2 da fórmula.
💡 Dica: Aplique a fórmula da velocidade em queda livre.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter tomado a velocidade igual à altura de queda, sem aplicar qualquer relação de energia ou de cinemática.
O aluno pode ter confundido a velocidade com a aceleração da gravidade, que vale 10 m/s^2, tratando as unidades e os conceitos como equivalentes.
O aluno provavelmente errou o cálculo do radicando (chegando a 144 em vez de 80) e, por isso, extraiu uma raiz que não corresponde aos dados do enunciado.
O aluno esqueceu o fator 2 da fórmula e calculou a raiz de g·h (raiz de 40 = 6,32), o que conduz a um valor incorreto de velocidade.
Por que engana: Confundir a fórmula da velocidade em queda livre, aplicando incorretamente os valores de g ou h na equação.
A energia potencial mgh converte-se em energia cinética ½mv²; cancelando m e isolando v obtém-se v = v(2gh).
Raio-X da questão
velocidade em queda livre
avaliacao
velocidade em queda livre · energia potencial gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial e cinética.
Confundir a fórmula da velocidade em queda livre, aplicando incorretamente os valores de g ou h na equação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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