Uma pedra é solta do repouso e cai verticalmente sob ação da gravidade, desprezando a resistência do ar…
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
Uma pedra é solta do repouso e cai verticalmente sob ação da gravidade, desprezando a resistência do ar. Considerando g = 10 m/s², a velocidade da pedra após 3 s de queda é
- A) 3 m/s
- B) 15 m/s
- C) 30 m/s
- D) 40 m/s
- E) 90 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A pedra é solta do repouso, logo a velocidade inicial é v0 = 0. A aceleração é a da gravidade, g = 10 m/s², e o tempo de queda é t = 3 s. Passo 2: Escolha a equação adequada. Como se trata de movimento uniformemente variado sem resistência do ar, usamos v = v0 + g·t. Passo 3: Substitua os valores. v = 0 + 10 · 3 = 30 m/s. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa C (30 m/s) corresponde ao resultado obtido, e o gabarito oficial também indica C. Por que as outras estão erradas: A (3 m/s) seria apenas o tempo sem multiplicar pela gravidade; B (15 m/s) é a metade do valor correto, como se a fórmula da velocidade tivesse o fator 1/2 da fórmula da distância; D (40 m/s) resulta de somar 10 a 30, o que não faz sentido já que a velocidade inicial é zero; E (90 m/s) corresponde a g·t², usando a fórmula da posição com t ao quadrado em vez da fórmula da velocidade.
💡 Dica: Trate a queda livre como um MRUV com aceleração igual a g.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a velocidade é simplesmente igual ao tempo de queda, esquecendo de multiplicar pela aceleração da gravidade.
O aluno aplica o fator 1/2 da equação da distância (s = g·t²/2) ao cálculo da velocidade, ou usa a média entre 0 e 30 m/s.
Por que engana: Confundir a fórmula da velocidade na queda livre ou esquecer de multiplicar a aceleração pelo tempo corretamente.
Certa: v = g·t = 10 × 3 = 30 m/s.
O aluno soma um valor extra ao resultado, por exemplo somando g ao produto g·t, e não percebe que a velocidade inicial é nula.
O aluno usa a expressão v = g·t² por confusão com a equação horária da posição, que contém t ao quadrado, em vez da equação da velocidade, que é linear no tempo.
Raio-X da questão
queda livre
Aplicar as equações
queda livre e aceleração · velocidade e tempo
gravidade como aceleração constante
Confundir a fórmula da velocidade na queda livre ou esquecer de multiplicar a aceleração pelo tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
queda vertical de ob
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