Durante a brincadeira do 'pula-sela' uma criança salta verticalmente até altura máxima h = 0,80 m. Usando g =…
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
Durante a brincadeira do 'pula-sela' uma criança salta verticalmente até altura máxima h = 0,80 m. Usando g = 10 m/s² e v = v0 + a·t, calcule a velocidade inicial v0 (m/s). Use v² = v0² + 2a?y com a = -g e v = 0 no ponto mais alto.
- A) v0 = 4,0 m/s (para cima).
- B) v0 = -4,0 m/s (para baixo)
- C) v0 = 2,0 m/s (para cima)
- D) v0 = 6,0 m/s (horizontal)
- E) v0 = 8,0 m/s (para baixo)
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A altura máxima é h = 0,80 m, g = 10 m/s², e no ponto mais alto a velocidade é v = 0. Adota-se como positivo o sentido para cima, por isso a aceleração é a = -g = -10 m/s².
- Aplique a equação de Torricelli dada no enunciado: v² = v0² + 2·a·Δy. Como o deslocamento vertical até o ponto mais alto é Δy = h = 0,80 m, temos 0 = v0² + 2·(-10)·(0,80).
- Simplifique: 0 = v0² - 16, logo v0² = 16. Tirando a raiz quadrada, v0 = ±4 m/s.
- Escolha o sinal pelo referencial. Como o salto parte do chão e sobe, o sentido inicial é o positivo, então v0 = +4,0 m/s, ou seja, 4,0 m/s para cima. Essa é a alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B tem o sentido invertido, pois a criança sobe e não desce. A alternativa C resulta de usar v0² = gh/2, esquecendo o fator 2 da equação. A alternativa D trata a velocidade como horizontal, o que não se aplica a um salto vertical. A alternativa E usa v0 = gh = 8, sem extrair a raiz quadrada, e ainda com sentido para baixo.
💡 Dica: Aplique a fórmula v² = v0² + 2a·y para encontrar v0.
Alternativa por alternativa
Com v=0 no ápice: 0 = v0² + 2(-g)h ? v0² = 2gh = 2·10·0,8 = 16 ? v0 = 4,0 m/s.
Percebeu que o valor de v0 é 4 m/s em módulo, mas tomou o sinal negativo como sentido para baixo, invertendo o referencial de um salto que é ascendente.
Calculou v0² = g·h/2, esquecendo o fator 2 da equação v² = v0² + 2a·Δy, e chegou a v0 = 2 m/s.
Por que engana: Confundir a direção da velocidade inicial, escolhendo um valor negativo ao invés de positivo para o movimento vertical para cima.
Imaginou que a velocidade inicial teria componente horizontal, confundindo o salto vertical com um deslocamento lateral.
Esqueceu de extrair a raiz quadrada ao obter v0² = 16 e usou v0 = g·h = 8, além de atribuir sentido para baixo.
Raio-X da questão
movimento vertical
avaliacao
movimento vertical · equações do movimento
Revisar as equações do movimento uniformemente acelerado.
Confundir a direção da velocidade inicial, escolhendo um valor negativo ao invés de positivo para o movimento vertical para cima.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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