Em uma atividade experimental, três objetos de massas diferentes foram soltos nas mesmas condições. Após…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, três objetos de massas diferentes foram soltos nas mesmas condições. Após atingirem um movimento estável, suas velocidades terminais foram registradas: objeto de 1 kg, 5 m/s; objeto de 2 kg, 5 m/s; objeto de 3 kg, 5 m/s. Com base apenas nesses resultados, um estudante afirmou: “A velocidade terminal independe da massa”. A conclusão do estudante é consistente com os dados apresentados?
- A) Não. Três resultados iguais não permitem comparar a velocidade terminal com a massa.
- B) Não. A igualdade entre os valores mostra que os objetos não atingiram velocidade terminal.
- C) Não. Uma velocidade terminal igual para massas diferentes deve ser considerada igual a zero.
- D) Sim. Nos três casos analisados, a velocidade terminal registrada foi a mesma, portanto os dados são compatíveis com a conclusão de que ela independe da massa nessas condições.
- E) Não. A velocidade terminal necessariamente aumenta quando a massa do objeto aumenta.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que foi observado. Os três objetos, de 1 kg, 2 kg e 3 kg, foram soltos nas mesmas condições e, após atingirem movimento estável (velocidade terminal), todos registraram 5 m/s. Passo 2: Verifique o que a conclusão afirma. O estudante disse que a velocidade terminal independe da massa. Para testar isso, basta ver se, variando a massa e mantendo as demais condições, a velocidade terminal permanece a mesma. Passo 3: Analise os dados. Nos três casos a massa variou e a velocidade terminal não variou, então os dados são compatíveis com a conclusão, dentro das condições e da faixa de massas testadas. Passo 4: Registre a ressalva. Três pontos são pouco para generalizar, e a conclusão vale apenas para essas condições. Além disso, na prática, em queda com resistência do ar que depende da velocidade, a velocidade terminal costuma depender da massa, então um resultado assim sugere verificar a forma e a área dos objetos ou possíveis erros de medida. Isso não invalida a resposta, pois a pergunta pede consistência com os dados apresentados. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: é possível comparar, pois a massa variou e a velocidade foi medida em cada caso. B: velocidades iguais não indicam ausência de velocidade terminal, já que o enunciado diz que o movimento foi estável. C: velocidade terminal igual para massas diferentes não implica velocidade zero, que seria repouso. E: os dados mostram que aumentar a massa não alterou a velocidade terminal, contrariando a afirmação. Conclusão: a alternativa D é a correta, com a ressalva de que a generalização depende das condições testadas.
💡 Dica: Analise a relação entre massa e velocidade terminal.
Alternativa por alternativa
Acredita que, por os valores serem todos iguais, não há como relacionar massa e velocidade, achando que é preciso variação nos resultados para haver comparação. Na verdade, a variação da massa com velocidade constante já é uma comparação válida.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre massa e velocidade terminal, acreditando que a velocidade terminal aumenta com a massa, sem considerar a área de seção transversal do objeto.
Confunde velocidade terminal com velocidade constante de qualquer tipo e pensa que valores iguais significam que o objeto ainda não estabilizou. O enunciado diz que o movimento já era estável quando as velocidades foram registradas.
Associa velocidade terminal a repouso e conclui que, se a velocidade é igual para massas diferentes, ela deve ser zero. A velocidade terminal é constante e não nula, e o valor de 5 m/s mostra isso.
A tabela mostra que objetos com massas de 1 kg, 2 kg e 3 kg apresentaram a mesma velocidade terminal, de 5 m/s. Assim, os resultados não indicam variação da velocidade terminal com a massa no conjunto analisado. Isso torna a conclusão compatível com os dados, embora a tabela, sozinha, não permita generalizá-la para todas as situações possíveis.
Usa a intuição do dia a dia de que objetos mais pesados caem mais rápido e supõe que a velocidade terminal cresce com a massa. Os dados mostram justamente o contrário nessas condições, pois a velocidade não mudou com a massa.
Raio-X da questão
velocidade terminal
diagnostico
velocidade terminal · forças atuantes em queda livre
Revisar a relação entre massa e velocidade terminal em quedas livres.
O aluno pode confundir a relação entre massa e velocidade terminal, acreditando que a velocidade terminal aumenta com a massa, sem considerar a área de seção transversal do objeto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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