Um corpo de massa 2,0 kg é solto do repouso e cai em queda livre. Usando g = 10 m/s², calcule a velocidade…
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 corpo de massa 2,0 kg é solto do repouso e cai em queda livre. Usando g = 10 m/s², calcule a velocidade após 3,0 s.
- A) 30 m/s
- B) v = 20 m/s, pois a velocidade é sempre a metade da aceleração.
- C) v = 9 m/s, pois a velocidade tem um padrão fixo de 3 m/s por segundo.
- D) v = 15 m/s, considerando que a gravidade é de 5 m/s² nesse caso.
- E) v = 12 m/s, pois a fórmula considera a distância percorrida em queda livre.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O corpo parte do repouso, logo a velocidade inicial é v0 = 0. A aceleração é a própria gravidade, g = 10 m/s², e o tempo de queda é t = 3,0 s. A massa de 2,0 kg é um dado distrator, pois na queda livre (desprezando o ar) todos os corpos caem com a mesma aceleração, independentemente da massa.
- Escolha a equação adequada. Como a aceleração é constante, usa-se v = v0 + g·t.
- Substitua os valores. v = 0 + 10 · 3,0 = 30 m/s. Cada segundo acrescenta 10 m/s à velocidade.
- Compare com o gabarito. A resposta correta é a alternativa A, 30 m/s, de acordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B usa uma relação inventada entre velocidade e aceleração, que não existe. C usa 3 m/s² como aceleração, valor que não foi dado. D troca g = 10 m/s² pelo valor 5 m/s², contrariando o enunciado. E confunde velocidade com distância percorrida, grandeza que não é pedida.
💡 Dica: Use a fórmula da velocidade em queda livre.
Alternativa por alternativa
v = v0 + g·t = 0 + 10 m/s² · 3,0 s = 30 m/s.
Acredita que a velocidade é sempre a metade da aceleração, uma relação inventada que não vale em nenhum movimento. Ignora que a velocidade depende do tempo de queda.
Por que engana: Confundir a relação entre aceleração e velocidade, acreditando que a velocidade é sempre a metade da aceleração.
Supõe que a velocidade cresce de forma fixa em 3 m/s a cada segundo, usando 3 como aceleração em vez de g = 10 m/s². Calcula 3 · 3 = 9 sem usar o dado do enunciado.
Assume que a gravidade vale 5 m/s² nesse caso e calcula 5 · 3 = 15. Ignora o valor g = 10 m/s² informado no enunciado.
Acredita que a velocidade depende da distância percorrida na queda, confundindo v com d. Assim, chega a 12 m/s por um raciocínio que não corresponde à fórmula de velocidade em queda livre.
Raio-X da questão
queda livre
avaliacao
fórmula da velocidade em queda livre · aceleração da gravidade
Revisar a fórmula da velocidade em queda livre.
Confundir a relação entre aceleração e velocidade, acreditando que a velocidade é sempre a metade da aceleração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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