Uma notícia afirma que um objeto solto do repouso de 10 m de altura atinge o solo em 4,0 s. Usando g = 10 m/s²…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma notícia afirma que um objeto solto do repouso de 10 m de altura atinge o solo em 4,0 s. Usando g = 10 m/s² e desprezando resistência do ar, calcule o tempo de queda e indique se a notícia está correta.
- A) t = 1,41 s (aprox.); afirmação incorreta.
- B) Na queda livre, objetos de maior massa caem mais lentamente.
- C) Um objeto em queda livre de 10 m de altura atinge o solo em 2,0 s.
- D) Um objeto solto de 10 m atinge o solo em 6,0 s por causa da gravidade.
- E) A aceleração de um objeto em queda livre é de 5 m/s² na altura de 10 m.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A altura é h = 10 m, a gravidade é g = 10 m/s² e o objeto parte do repouso (velocidade inicial zero). Para queda livre sem resistência do ar, vale h = (g × t^2) / 2. Passo 2: Isole o tempo. t^2 = 2h / g = (2 × 10) / 10 = 2. Passo 3: Extraia a raiz quadrada. t = raiz de 2 ≈ 1,41 s. Passo 4: Compare com a notícia. A notícia afirma 4,0 s, valor bem maior que 1,41 s, portanto a notícia está incorreta. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B: a massa não altera o tempo de queda livre no vácuo ou sem resistência do ar significativa, pois todos os corpos caem com a mesma aceleração. C: o resultado 2,0 s surge se a raiz quadrada for esquecida, ou seja, t = 2h/g. D: a gravidade é a causa do movimento acelerado e não um atraso, e o tempo calculado não é 6,0 s. E: a aceleração em queda livre é g = 10 m/s², independente da altura considerada, e 5 m/s² corresponde apenas à metade de g, que aparece na fórmula da distância percorrida.
💡 Dica: Aplique a fórmula do movimento uniformemente acelerado para calcular o tempo de queda.
Alternativa por alternativa
Queda livre: h = 1/2·g·t² ? t = sqrt(2h/g) = sqrt(20/10) = sqrt2 ˜ 1,41 s, diferente de 4,0 s.
Acredita que o peso maior faz o objeto cair mais devagar, herdando a intuição de que corpos pesados sempre caem mais rápido, como se observa com uma pena e uma pedra no ar.
Calcula corretamente 2h/g = 2, mas esquece de extrair a raiz quadrada, confundindo t^2 com t. Pode também ter usado a fórmula t = 2h/g em vez de t = raiz de (2h/g).
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre altura e tempo, aplicando incorretamente a fórmula do movimento uniformemente acelerado.
Atribui à gravidade um efeito de retardo no tempo de queda, imaginando que a força atrasa o objeto, quando na verdade ela é justamente o que acelera a queda. Também não realiza o cálculo do tempo.
Confunde a aceleração da gravidade com o fator 1/2 presente na equação do movimento, achando que a aceleração em queda livre depende da altura e vale metade de g.
Raio-X da questão
queda livre
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · equações do movimento
Revisar as leis do movimento uniformemente acelerado e a fórmula do tempo de queda.
O aluno pode confundir a relação entre altura e tempo, aplicando incorretamente a fórmula do movimento uniformemente acelerado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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