FísicaUECEBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

Durante um teste em uma pista retilínea, o engenheiro de testes avalia o desempenho do novo carro esportivo…

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

Durante um teste em uma pista retilínea, o engenheiro de testes avalia o desempenho do novo carro esportivo Aldi SR. Este carro acelera do repouso até 100 km/h (27,8 m/s) com uma aceleração constante de 9 m/s² e, em seguida, de 100 km/h a 200 km/h (55,6 m/s) com uma aceleração também constante de 5 m/s². Com base nesses dados, pode-se afirmar corretamente que a velocidade média do Aldi SR, durante o teste de aceleração, partindo do repouso até atingir a velocidade final de 200 km/h é de, aproximadamente, (UECE 2024)

A) 32 km/h.
B) 115 km/h.
C) 140 km/h.
D) 100 km/h.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Velocidade média é o deslocamento total dividido pelo tempo total, não a média aritmética das velocidades.
Trecho 1 (0 a 27,8 m/s, a = 9 m/s²): tempo t1 = 27,8 / 9 ≈ 3,09 s. Distância d1 = v² / (2a) = 27,8² / 18 ≈ 42,9 m.
Trecho 2 (27,8 a 55,6 m/s, a = 5 m/s²): tempo t2 = (55,6 - 27,8) / 5 = 5,56 s. Distância d2 = (55,6² - 27,8²) / (2 · 5) = (3091,4 - 772,8) / 10 ≈ 231,9 m.
Distância total ≈ 42,9 + 231,9 ≈ 274,8 m. Tempo total ≈ 3,09 + 5,56 ≈ 8,65 s.
Velocidade média ≈ 274,8 / 8,65 ≈ 31,8 m/s. Convertendo: 31,8 × 3,6 ≈ 114 km/h, que arredondado corresponde à alternativa B (115 km/h). Pequenas diferenças vêm dos arredondamentos de 27,8 e 55,6 m/s.
Verificação das alternativas erradas: A (32 km/h) é o valor 31,8 em m/s sem a conversão para km/h; C (140 km/h) não corresponde a nenhuma média válida dos dados; D (100 km/h) é apenas a velocidade intermediária ao fim do primeiro trecho, não a média de todo o movimento.
Conclusão: o gabarito oficial B está correto.

💡 Dica: Calcule o tempo e a distância em cada fase para encontrar a velocidade média total.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

O aluno calculou corretamente a velocidade média em m/s (cerca de 31,8 m/s), mas esqueceu de converter a unidade para km/h, registrando o número como se já estivesse em km/h.

B Correta

CORRETA. A velocidade média é calculada dividindo o deslocamento total pelo tempo total, considerando as duas fases de aceleração com valores diferentes.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a velocidade média é a média aritmética entre as velocidades envolvidas (como 100 e 200 km/h), ignorando que cada trecho tem duração diferente e que o cálculo deve usar distância total e tempo total.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno toma a velocidade de 100 km/h, que aparece no enunciado como o ponto intermediário do teste, como se fosse a velocidade média de todo o percurso, sem fazer nenhum cálculo.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

velocidade média e aceleração

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento uniformemente acelerado · cinemática básica

📚 Reveja

Estude cálculo de velocidade média e movimento uniformemente acelerado.

⚠️ Erro mais comum

Confundir velocidade média com média aritmética das velocidades ou não considerar as diferentes acelerações.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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