Física1ª sérieBNCC EM13CNT102Fácil⏱ medio

Um objeto de massa m = 2,00 kg é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial v0 = 20,0 m/s…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um objeto de massa m = 2,00 kg é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial v0 = 20,0 m/s. Considerando g = 10 m/s² e usando v² = v0² - 2 g h, calcule a altura máxima h (em metros).

A) h = 40 m
B) h = 5 m
C) h = 10 m
D) h = 20 m
E) h = 0 m

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

No ponto de altura máxima, o objeto para por um instante, ou seja, a velocidade final é v = 0. Esse é o dado-chave da questão.
Substitua na equação dada v^2 = v0^2 - 2 g h. Com v = 0, v0 = 20,0 m/s e g = 10 m/s^2, fica 0 = 20,0^2 - 2 x 10 x h.
Calcule 20,0^2 = 400, logo 0 = 400 - 20 h.
Isole h: 20 h = 400, portanto h = 400 / 20 = 20 m.
A massa de 2,00 kg não interfere no resultado, pois a altura máxima do lançamento vertical independe da massa. Essa informação é um dado distrator.
Conferindo com a conservação de energia, a energia cinética inicial m v0^2 / 2 = 400 m / 2 se converte em energia potencial m g h, o que dá g h = v0^2 / 2, ou seja, h = 400 / 20 = 20 m, o mesmo valor.
Por que as outras estão erradas: a alternativa A (40 m) ignora o fator 2 da equação; a alternativa B (5 m) usa uma velocidade inicial de 10 m/s no lugar de 20 m/s; a alternativa C (10 m) corresponde a metade da velocidade inicial, o que não é o cálculo correto; a alternativa E (0 m) equivale a supor que o objeto não sobe.
Conclusão: a altura máxima é h = 20 m, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Aplique a fórmula da altura máxima usando os dados fornecidos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou h = v0^2 / g, ignorando o fator 2 da equação v^2 = v0^2 - 2 g h, e obteve 400/10 = 40 m.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e aplicar incorretamente os valores, resultando em uma altura máxima errada.

B Erradaerro: Atenção

Usou v0 = 10 m/s, a metade do valor dado, ou dividiu v0 por 2 antes de elevar ao quadrado, chegando a 100/20 = 5 m.

C Erradaerro: Procedimental

Tratou a altura como metade da velocidade inicial (h = v0/2), usando a relação de forma linear em vez de quadrática.

D Correta

Usa-se v² = v0² - 2 g h com v = 0 no ponto máximo; h = v0²/(2 g) = (20,0)²/(2·10) = 400/20 = 20 m.

E Erradaerro: Conceitual

Confundiu a velocidade final nula (v = 0) no ponto mais alto com altura nula, ou acreditou que o objeto não atinge altura alguma.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

altura máxima em movimento

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equações do movimento · conservação de energia

📚 Reveja

Revisar a fórmula da altura máxima em lançamentos verticais.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula e aplicar incorretamente os valores, resultando em uma altura máxima errada.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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