Física2ª sérieBNCC EM13CNT101Difícil⏱ longo

Um automóvel realiza três etapas: (1) parte do repouso e acelera uniformemente a1 = 2,00 m/s² durante t1 =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Um automóvel realiza três etapas: (1) parte do repouso e acelera uniformemente a1 = 2,00 m/s² durante t1 = 5,00 s; (2) segue com velocidade constante por t2 = 20,0 s; (3) freia com desaceleração uniforme até parar em t3 = 10,0 s. Determine o deslocamento em cada etapa e o deslocamento total. Descreva textualmente o gráfico v(t) e apresente as equações usadas (unidades SI).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Fase 1 (aceleração): v1 = a1·t1 = 2,00·5,00 = 10,0 m/s. s1 = ½ a1 t1² = 0,5·2,00·(5,00)² = 25,0 m. Fase 2 (velocidade constante): s2 = v1·t2 = 10,0·20,0 = 200 m. Fase 3 (desaceleração): a3 = (0-v1)/t3 = -10,0/10,0 = -1,00 m/s². s3 = v1·t3 + ½ a3 t3² = 10,0·10,0 + 0,5·(-1,00)·(10,0)² = 100 - 50 = 50,0 m. Deslocamento total s = s1 + s2 + s3 = 25,0 + 200 + 50,0 = 275 m. Gráfico v(t) (descritivo): de t=0 a t=5,0 s a velocidade cresce linearmente segundo v(t)=2,00·t (reta inclinada de 0 a 10,0 m/s); de t=5,0 a t=25,0 s v(t)=10,0 m/s (linha horizontal); de t=25,0 a t=35,0 s a velocidade decresce linearmente segundo v(t)=10,0 -1,00·(t-25,0) até 0 m/s (reta descendente). Equações usadas: v = v0 + a t (m/s), s = s0 + v0 t + ½ a t² (m).

Explicação

A análise das três fases do movimento permite calcular o deslocamento em cada etapa utilizando as equações do movimento uniformemente acelerado e da cinemática. A soma dos deslocamentos obtidos em cada fase resulta no deslocamento total, que é essencial para entender o percurso completo do automóvel. O gráfico v(t) ilustra claramente as variações de velocidade ao longo do tempo, refletindo as diferentes fases do movimento.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

movimento uniformemente acelerado

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento uniformemente acelerado · cinemática básica

📚 Reveja

Revisar as equações do movimento uniformemente acelerado e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir as etapas do movimento e não calcular corretamente o deslocamento total, somando incorretamente os deslocamentos parciais.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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