Uma menina, segurando uma bola de tênis, corre com velocidade constante, de módulo igual a 10,8 km/h, em…

Questão

Uma menina, segurando uma bola de tênis, corre com velocidade constante, de módulo igual a 10,8 km/h, em trajetória retilínea, numa quadra plana e horizontal. Num certo instante, a menina, com o braço esticado horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para atingir o solo. As distâncias Sm e Sb percorridas, respectivamente, pela menina e pela bola, na direção horizontal, entre o instante em que a menina soltou a bola (t = 0 s) e o instante t = 0,5 s, valem: [FUVEST 2011 - Questão 11] FUVEST - 2011

1. A) Sm = 1,25 m e Sb = 0 m.
2. B) Sm = 1,25 m e Sb = 1,50 m.
3. C) Sm = 1,50 m e Sb = 0 m.
4. D) Sm = 1,50 m e Sb = 1,25 m.
5. E) Sm = 1,50 m e Sb = 1,50 m.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Converter a velocidade da menina: 10,8 km/h divididos por 3,6 dá 3 m/s. Passo 2: Como a velocidade é constante, a distância horizontal percorrida pela menina em 0,5 s é Sm = 3 x 0,5 = 1,5 m. Passo 3: Ao ser solta, a bola já possui a mesma velocidade horizontal da menina, de 3 m/s, pois estava segurada por ela e não recebeu nenhuma alteração do seu estado de movimento. Passo 4: Durante a queda, na direção horizontal não atua força alguma (desprezando a resistência do ar), logo a velocidade horizontal da bola permanece constante em 3 m/s e ela percorre Sb = 3 x 0,5 = 1,5 m na horizontal. Passo 5: A queda vertical (h = 5 x 0,5^2 = 1,25 m, com g = 10 m/s^2) não influencia a distância horizontal, pois os movimentos horizontal e vertical são independentes. Passo 6: Conclusão: Sm = 1,5 m e Sb = 1,5 m, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Passo 7: Por que as outras estão erradas: A e C dizem que a bola não se desloca na horizontal, o que contraria a inércia da bola; B e D trocam valores e usam o deslocamento vertical de 1,25 m como se fosse horizontal.

💡 Dica: Calcule as distâncias horizontais usando a velocidade constante e o tempo de queda da bola.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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