PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 82 (CFS 1) da EEAR 2020
– 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?
- A5.
- B10.
- C50.
- D100.
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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:
Passos:
- Substitua os dados: 30^2 = v_0^2 + 2\cdot 10\cdot 40.
- Calcule: 900 = v_0^2 + 800.
- Isole: v_0^2 = 900 - 800 = 100.
- 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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Fonte: EEAR 2020 · CFS 1. Prova oficial ↗