Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20 m para buscar alimento no mar. Suponha que um desses…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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
Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20 m para buscar alimento no mar. Suponha que um desses mergulhos tenha sido feito em sentido vertical, a partir do repouso e exclusivamente sob ação da força da gravidade. Desprezando-se as forças de atrito e de resistência do ar, a ave chegará à superfície do mar a uma velocidade, em m/s, aproximadamente igual a: (UERJ 2015)
- A) 20
- B) 40
- C) 60
- D) 80
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A ave parte do repouso (v0 = 0) de uma altura h = 20 m e cai apenas sob a ação da gravidade, sem atrito nem resistência do ar. Usaremos g = 10 m/s^2, valor aproximado usado em provas de vestibular.
- Escolha o princípio adequado. Como não há atrito, a energia mecânica se conserva: a energia potencial gravitacional no alto se transforma em energia cinética na superfície. Isso dá m·g·h = m·v^2/2.
- Isole a velocidade. A massa se cancela, resultando em v^2 = 2·g·h. Substituindo: v^2 = 2 × 10 × 20 = 400 (m/s)^2.
- Tire a raiz quadrada. v = raiz de 400 = 20 m/s. Com g = 9,8 m/s^2 obtemos cerca de 19,8 m/s, que também é aproximadamente 20 m/s.
- Compare com o gabarito. O resultado coincide com o gabarito oficial, alternativa A. Por que as outras estão erradas: a alternativa B (40) é o dobro da resposta correta; a alternativa C (60) e a alternativa D (80) são valores altos demais para uma queda de apenas 20 m, pois a velocidade não cresce na mesma proporção que a altura.
💡 Dica: Use a fórmula da velocidade final na queda livre v = √(2gh).
Alternativa por alternativa
CORRETA. A velocidade final é calculada pela fórmula v = √(2gh) = √(2 × 10 × 20) = √400 = 20 m/s.
O aluno provavelmente multiplicou a altura por 2 (2·h = 40) em vez de calcular a raiz de 2·g·h, tratando a velocidade como proporcional à altura.
Por que engana: Confundir a fórmula da velocidade final com a altura ou usar valores incorretos para a gravidade.
O aluno possivelmente tentou estimar a velocidade por um tempo de queda arbitrário ou errou o cálculo da raiz, chegando a um valor elevado sem seguir a relação v^2 = 2·g·h.
O aluno provavelmente acreditou que a velocidade cresce diretamente com a altura, multiplicando a altura por 4 (4·h = 80), o que é uma intuição do dia a dia e não uma relação da queda livre.
Raio-X da questão
queda livre, velocidade final
avaliacao
queda livre · velocidade e aceleração
estude a fórmula da velocidade na queda livre e conceitos de gravidade
Confundir a fórmula da velocidade final com a altura ou usar valores incorretos para a gravidade.
tomada_decisao
cotidiano
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