Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um objeto é lançado verticalmente para cima do solo com velocidade inicial v0 = 15,0 m/s. Despreze resistência…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um objeto é lançado verticalmente para cima do solo com velocidade inicial v0 = 15,0 m/s. Despreze resistência do ar e adote g = 10 m/s². Usando v = v0 - g·t e simetria do movimento, determine o tempo total até o objeto retornar ao solo.

A) O tempo total é 4,5 s.
B) t_total = 2·v0/g = 3,0 s
C) O tempo total é 6,0 s.
D) O tempo total é 1,5 s.
E) O tempo total é 1,0 s.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Na subida, a velocidade final no ponto mais alto é zero. Usando v = v0 - g·t com v = 0: 0 = 15,0 - 10·t, logo t_subida = 1,5 s. Passo 2: Pela simetria do movimento (sem resistência do ar), a descida até o solo leva o mesmo tempo que a subida, portanto t_descida = 1,5 s. Passo 3: Tempo total = t_subida + t_descida = 1,5 + 1,5 = 3,0 s, que equivale à fórmula t_total = 2·v0/g = 2·15,0/10 = 3,0 s. Passo 4: Conferindo: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 4,5 s corresponde a três vezes o tempo de subida, o que não tem base na simetria do movimento; C) 6,0 s seria obtido se g fosse tomado como 5 m/s², valor que não está no enunciado; D) 1,5 s é apenas o tempo de subida, esquecendo que o objeto também precisa de igual tempo para cair; E) 1,0 s não resulta de nenhuma aplicação correta da fórmula com os dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule o tempo de subida e multiplique por dois.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente multiplicou o tempo de subida por três ou somou tempos sem justificativa, em vez de dobrar apenas o tempo de subida pela simetria.

B Correta

Tempo de subida t_up = v0/g = 1,5 s; tempo total = 2·t_up = 3,0 s. Usa-se v = v0 - g·t com v=0 no ápice e simetria do trajeto.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno provavelmente usou g = 5 m/s² (metade do valor dado) na fórmula 2·v0/g, obtendo 2·15/5 = 6,0 s.

Por que engana: Confundir o tempo de subida com o tempo total de voo, calculando apenas a metade do tempo.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno calculou apenas o tempo de subida (v0/g = 1,5 s) e não considerou que a descida até o solo também leva o mesmo tempo.

E Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente trocou os valores na fórmula, por exemplo usando g no lugar de v0 (g/g = 1), ou aplicou um cálculo sem sentido físico.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

movimento vertical

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento uniformemente variado · equações do movimento

📚 Reveja

Revisar as equações do movimento uniformemente variado.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o tempo de subida com o tempo total de voo, calculando apenas a metade do tempo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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