Física1ª sérieMédia⏱ medio

Em um balanço, a criança começa parada com a corda inclinada. Use cos 25° = 0,91 e g = 10 m/s². A corda mede 2…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em um balanço, a criança começa parada com a corda inclinada. Use cos 25° = 0,91 e g = 10 m/s². A corda mede 2 m. Qual é a velocidade no ponto mais baixo? Use h = L(1 - cos 25°) e v = v(2gh).

A) v = 3,6 m/s
B) v = 8,7 m/s
C) v = 6,0 m/s
D) v = 1,3 m/s
E) v = 1,9 m/s

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Calcule a diferença de altura entre a posição inicial e o ponto mais baixo com h = L(1 - cos 25°). Com L = 2 m e cos 25° = 0,91, temos 1 - 0,91 = 0,09 e h = 2 x 0,09 = 0,18 m. Passo 2: Use a conservação da energia mecânica. Como a criança parte do repouso, a energia potencial gravitacional inicial (m g h) se transforma em energia cinética no ponto mais baixo (m v^2 / 2). Igualando, g h = v^2 / 2, logo v = raiz de (2 g h). Passo 3: Substitua os valores: 2 x 10 x 0,18 = 3,6, então v = raiz de 3,6, que é aproximadamente 1,9 m/s. Passo 4: Confira as alternativas. A alternativa E (1,9 m/s) corresponde ao resultado. Por que as outras estão erradas: A (3,6 m/s) é o valor de 2gh antes de extrair a raiz; B (8,7 m/s) surgiria se usássemos 1 + cos 25° na altura; C (6,0 m/s) surgiria se usássemos cos 25° no lugar de 1 - cos 25°; D (1,3 m/s) surgiria se usássemos v = raiz de (g h), sem o fator 2 da energia cinética. O gabarito oficial E está correto e coincide com a resolução independente.

💡 Dica: Calcule a altura h e aplique na fórmula da velocidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou corretamente 2gh = 3,6 m^2/s^2, mas esqueceu de extrair a raiz quadrada para obter a velocidade.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno usou h = L(1 + cos 25°) = 3,82 m, somando em vez de subtrair, como se a altura medida fosse a partir do topo da trajetória até o teto, e não a diferença até o ponto mais baixo.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou h = L cos 25° = 1,82 m, confundindo a fórmula da altura com a do cosseno sozinho, sem aplicar a diferença 1 - cos 25°.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da velocidade, aplicando incorretamente os valores de altura e gravidade, resultando em um valor muito alto ou muito baixo.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno aplicou v = raiz de (g h) e esqueceu o fator 2 da energia cinética (m v^2 / 2), o que resulta em raiz de 1,8 = 1,3 m/s.

E Correta

h = 2(1 − 0,91) = 0,18 m. Então, v = √(2 · 10 · 0,18) = √3,6 ≈ 1,9 m/s.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

energia potencial e cinética

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia potencial e cinética · conservação de energia

📚 Reveja

Revisar a conversão entre energia potencial e cinética em movimentos pendulares.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da velocidade, aplicando incorretamente os valores de altura e gravidade, resultando em um valor muito alto ou muito baixo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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