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Em uma escola pública, estudantes investigaram o movimento de um carrinho em uma rampa. Eles mantiveram o…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT301

Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma escola pública, estudantes investigaram o movimento de um carrinho em uma rampa. Eles mantiveram o mesmo carrinho e a mesma superfície, variaram apenas o ângulo da rampa e determinaram a aceleração por meio de vídeos analisados quadro a quadro. Após repetir as medidas, obtiveram os valores médios: para 10°, 1,7 m/s²; para 20°, 3,4 m/s²; e para 30°, 4,9 m/s². Os valores de seno desses ângulos são aproximadamente 0,17, 0,34 e 0,50, respectivamente. Considerando o procedimento e os resultados apresentados, qual conclusão é mais adequada para uma investigação física baseada na formulação de hipóteses, no controle de variáveis e na análise de evidências experimentais?

A) Os resultados comprovam, sem necessidade de incertezas ou novas medidas, que a aceleração é exatamente igual ao seno do ângulo da rampa.
B) Os resultados apoiam, dentro das incertezas experimentais, a hipótese de que a aceleração aumenta aproximadamente na mesma proporção que o seno do ângulo da rampa.
C) Os resultados mostram que o aumento da aceleração ocorreu porque os estudantes modificaram simultaneamente o carrinho e a superfície da rampa.
D) Os resultados permitem concluir que a aceleração deve ser determinada apenas pela observação visual, sem vídeos, repetições ou comparação numérica.
E) Os resultados indicam que a aceleração independe do ângulo, pois todos os movimentos foram realizados sob a ação da gravidade.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique as variáveis. O carrinho e a superfície foram mantidos fixos, e o ângulo da rampa foi a única variável alterada. A aceleração foi medida para cada ângulo. Passo 2: Compare as razões entre aceleração e seno do ângulo. Para 10°: 1,7 / 0,17 = 10. Para 20°: 3,4 / 0,34 = 10. Para 30°: 4,9 / 0,50 = 9,8. Passo 3: Observe que a razão se mantém praticamente constante, em torno de 10 m/s², o que indica que a aceleração cresce aproximadamente na mesma proporção que o seno do ângulo. Isso é coerente com a relação esperada para um corpo deslizando em rampa sem atrito, em que a aceleração é g vezes seno do ângulo, com g perto de 9,8 m/s². Passo 4: Avalie a conclusão. Como os dados são médias de medidas com pequenas variações, a conclusão deve ser formulada com cautela, admitindo a proporcionalidade dentro das incertezas experimentais, e não como igualdade exata. Passo 5: Analise as alternativas. A está errada porque afirma igualdade exata e dispensa incertezas, o que um experimento real não permite. C está errada porque os estudantes mantiveram o carrinho e a superfície, então a mudança não pode ser atribuída a eles. D está errada porque descarta medições e vídeos, que são justamente as evidências experimentais exigidas pela investigação. E está errada porque os dados mostram que a aceleração varia com o ângulo, contrariando a conclusão de independência. Gabarito oficial B confirmado.

💡 Dica: Leia atentamente o texto para identificar as contribuições de Galileu.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a aceleração é numericamente igual ao seno do ângulo, ignorando o fator g e as incertezas das medidas. Ele também assume que dados experimentais dispensam análise de erro.

B Correta

As acelerações médias acompanham aproximadamente os valores de seno dos ângulos: ao dobrar aproximadamente o seno de 10° para 20°, a aceleração também dobra; para 30°, a tendência permanece próxima. Como os estudantes mantiveram o carrinho e a superfície, variaram uma variável de cada vez e repetiram as medidas, podem comparar os dados com a hipótese proposta. A conclusão deve ser apresentada como apoio experimental dentro das incertezas, e não como uma certeza absoluta.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno entende que houve mudança simultânea do carrinho e da superfície, quando o enunciado diz que esses fatores foram mantidos. Assim, ele inverte o controle de variáveis descrito na questão.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita que observação visual basta para determinar a aceleração, desprezando a medição com vídeos e a repetição das medidas. Trata-se de uma crença do senso comum de que observar a olho nu é suficiente.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno pensa que, por todo movimento ocorrer sob a gravidade, a aceleração não depende do ângulo. Ele confunde a presença da gravidade com a independência do ângulo, ignorando que sua componente ao longo da rampa depende de seno do ângulo.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação baixo

Peso pedagógico baixo

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 abertura

🎯 Conceito central

contribuições de Galileu Galilei

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

método científico · observação e experimentação

📚 Reveja

Estude a história da astronomia e o método científico desenvolvido por Galileu.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a abordagem experimental de Galileu com a filosofia aristotélica, que prioriza a dedução lógica sem a necessidade de experimentação.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

historico

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