Um automóvel reduz sua velocidade de v0 = 20,0 m/s para v = 5,0 m/s em t = 6,00 s com aceleração constante…
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
Um automóvel reduz sua velocidade de v0 = 20,0 m/s para v = 5,0 m/s em t = 6,00 s com aceleração constante. Calcule (a) a aceleração média a; (b) a distância percorrida durante a desaceleração. Use v = v0 + a t e s = v0 t + ½ a t².
- A) a = -2,50 m/s²; s = 75,0 m.
- B) a = 1,0 m/s²; s = 50,0 m
- C) a = -5,0 m/s²; s = 90,0 m
- D) a = 0 m/s²; s = 60,0 m
- E) a = -3,0 m/s²; s = 100,0 m
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. v0 = 20,0 m/s, v = 5,0 m/s e t = 6,00 s. A aceleração é constante, então podem ser usadas as equações dadas.
- Calcule a aceleração média pela equação v = v0 + a t. Isolando a: a = (v - v0) / t = (5,0 - 20,0) / 6,00 = -15,0 / 6,00 = -2,50 m/s^2. O sinal negativo indica desaceleração, pois a velocidade diminui.
- Calcule a distância pela equação s = v0 t + (1/2) a t^2. Substituindo: s = 20,0 x 6,00 + (1/2) x (-2,50) x 6,00^2 = 120 + (-1,25 x 36) = 120 - 45 = 75,0 m.
- Conclusão. A alternativa correta é a A, com a = -2,50 m/s^2 e s = 75,0 m. Isso coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B tem aceleração positiva, o que contraria a desaceleração descrita. C usa uma variação de velocidade incorreta para a aceleração e para a distância. D supõe aceleração nula, o que é impossível porque a velocidade muda. E apresenta um valor de aceleração que não corresponde a (5,0 - 20,0)/6,00 e uma distância inconsistente com a equação do movimento.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de movimento uniformemente variado.
Alternativa por alternativa
a = (v - v0)/t = (5,0-20,0)/6,00 = -15,0/6,00 = -2,50 m/s². s = v0 t + ½ a t² = 20,0·6,00 + 0,5·(-2,50)·36 = 120,0 - 45,0 = 75,0 m.
O aluno ignora o sinal da desaceleração e obtém um valor positivo, tratando a redução de velocidade como aumento. Além disso, o cálculo da variação de velocidade e da distância não reproduz os dados do enunciado.
O aluno calcula a variação de velocidade de forma incorreta (ou divide por outro tempo) e obtém -5,0 m/s^2. Em seguida, multiplica uma velocidade ou variação de velocidade por t, sem usar corretamente a equação s = v0 t + (1/2) a t^2.
Por que engana: Confundir a aceleração negativa com aceleração positiva, resultando em um valor incorreto para a aceleração média.
O aluno acredita que, como a velocidade não é zero, a aceleração também deve ser zero, confundindo velocidade constante com ausência de aceleração. Não percebe que a variação de velocidade de 20,0 para 5,0 m/s exige aceleração.
O aluno comete erro aritmético na subtração ou na divisão, obtendo -3,0 m/s^2 em vez de -2,50 m/s^2. A distância de 100,0 m também decorre de um cálculo descuidado na substituição dos valores.
Raio-X da questão
aceleração e distância
avaliacao
movimento uniformemente variado · equações do movimento
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente variado.
Confundir a aceleração negativa com aceleração positiva, resultando em um valor incorreto para a aceleração média.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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