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Física3ª sérieBNCC EM13CNT204Fácil⏱ medio

— Professora, se eu soltar um objeto do topo do prédio do colégio, quanto tempo ele leva para chegar ao chão?…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

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

— Professora, se eu soltar um objeto do topo do prédio do colégio, quanto tempo ele leva para chegar ao chão? perguntou um aluno durante a aula de Física. Ela sugeriu aproximar a aceleração da gravidade como g = 10 m/s² e informou que a altura do topo até a base é de 45 m. Sem dar detalhes da fórmula, orientou-os a estimar esse tempo com base nos conceitos vistos em sala. Determine o tempo aproximado que o objeto leva para percorrer a distância de 45 m em queda livre, considerando g = 10 m/s².

  1. A) 9 s
  2. B) 2,1 s
  3. C) 3 s
  4. D) 30 s
  5. E) 4,5 s

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. A queda é livre, partindo do repouso (velocidade inicial zero), com altura h = 45 m e g = 10 m/s^2. Passo 2: Use a equação horária da queda livre a partir do repouso: h = g t^2 / 2. Passo 3: Isole o tempo: t^2 = 2h / g. Passo 4: Substitua os valores: t^2 = 2 x 45 / 10 = 90 / 10 = 9. Passo 5: Extraia a raiz quadrada: t = raiz de 9 = 3 s. Resolvi a questão de forma independente e cheguei à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A (9 s) é o valor de t^2, e esqueceu-se de tirar a raiz quadrada; a alternativa B (2,1 s) corresponde a raiz de 4,5, obtida ao usar h = g t^2 sem dividir por 2; a alternativa D (30 s) não é compatível com a queda de 45 m, pois o tempo seria muito maior do que o necessário para essa altura; a alternativa E (4,5 s) é o resultado de dividir a altura pela gravidade (45 / 10), o que não corresponde a nenhuma relação da queda livre.

💡 Dica: Use a fórmula do movimento uniformemente acelerado para calcular o tempo de queda.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou corretamente t^2 = 9, mas parou aí e considerou 9 s como o tempo, esquecendo de extrair a raiz quadrada para obter t.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno usou a fórmula h = g t^2 sem o fator 1/2, obtendo t^2 = 4,5 e, portanto, t aproximadamente igual a 2,1 s.

Por que engana: Confundir a fórmula do tempo com a da velocidade ou usar valores incorretos para a aceleração da gravidade.

C Correta

Tempo t = sqrt(2h/g) = sqrt(90/10) = sqrt9 = 3 s.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno não associou a queda livre a um movimento de duração curta e tentou combinar os números de forma arbitrária, obtendo um tempo de 30 s, incompatível com a altura de 45 m.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno dividiu a altura pela gravidade (45 / 10 = 4,5), tratando a relação como se fosse linear, quando a queda livre depende do quadrado do tempo.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

queda livre, tempo, aceleração gravidade

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento uniformemente acelerado · equações do movimento retilíneo

📚 Reveja

estude movimento uniformemente acelerado e fórmula do tempo de queda livre

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do tempo com a da velocidade ou usar valores incorretos para a aceleração da gravidade.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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