PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 82 (CFS 1) da EEAR 2020

CFS 1 · Física: Queda livre e lançamento vertical

– Um corpo de massa igual a \text{m} é lançado verticalmente para baixo, do alto de um prédio, com uma velocidade inicial \text{v}_\text{o}. Desprezando a resistência do ar e adotando o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10\text{m/s}^2. O corpo percorre uma altura de 40\text{m} até atingir o solo com uma velocidade final de 30\text{m/s}. O valor, em \text{m/s}, da velocidade inicial \text{v}_\text{o} é?

  1. A
    5.
  2. B
    10.
  3. C
    50.
  4. D
    100.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Como a resistência do ar é desprezada, o corpo está em queda com aceleração constante g = 10\ \text{m/s}^2, a favor do movimento (lançado para baixo). Nesse caso, a equação de Torricelli relaciona velocidades e deslocamento sem precisar do tempo:

v^2 = v_0^2 + 2g\,\Delta h

Passos:

  1. Substitua os dados: 30^2 = v_0^2 + 2\cdot 10\cdot 40.
  2. Calcule: 900 = v_0^2 + 800.
  3. Isole: v_0^2 = 900 - 800 = 100.
  4. Tire a raiz: v_0 = 10\ \text{m/s}.

Conferindo pela energia: \frac{mv^2}{2} = \frac{mv_0^2}{2} + mgh, o que dá o mesmo resultado, pois a massa m se cancela. Ela não influencia a resposta.

A velocidade inicial é 10\ \text{m/s}, menor que a final de 30\ \text{m/s}, o que faz sentido, já que o corpo acelera na descida.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana quem para em v_0^2 = 100 e esquece de tirar a raiz quadrada.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem base na conta; não satisfaz v_0^2 = 900-800.
  • CResultado incoerente, pois a velocidade inicial seria maior que a final, mesmo com o corpo acelerando para baixo.
  • DConfunde v_0^2 = 100 com v_0, esquecendo de extrair a raiz quadrada.

Assunto: Queda livre e lançamento vertical.

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Ver como caiu na prova Questão 82 no caderno CFS 1 da EEAR 2020

Fonte: EEAR 2020 · CFS 1. Prova oficial ↗