Questões de Queda Livre

A queda livre é um dos temas mais importantes da Cinemática, pois descreve o movimento de um corpo sob ação exclusiva da gravidade, desprezando a resistência do ar. Nesse contexto, todos os corpos caem com a mesma aceleração, chamada aceleração da gravidade, cujo valor aproximado na superfície da Terra é g = 10 m/s 2 , em muitos exercícios escolares.

Para resolver questões de queda livre, é essencial escolher um referencial, definir o sentido positivo e aplicar as equações do movimento uniformemente variado. Em situações de lançamento vertical, o estudo da subida e da descida pode ser feito com as mesmas fórmulas, desde que se mantenha a atenção ao sinal da velocidade e da aceleração.

Questões de Queda Livre <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="V = g.t = 10.3 = 30 m/s." data-wrong-comment="A relação correta usa v = v0 + gt, com v0 = 0." data-wrong-comment-a="Valor subestimado; em 3 s a velocidade cresce 30 m/s." data-wrong-comment-b="Corresponde a 2 s de queda, não 3 s." data-wrong-comment-c="Correta." data-wrong-comment-d="Seria a velocidade após 4 s de queda." data-wrong-comment-e="Exagerada; em 3 s, a aceleração gera 30 m/s."> Questão 01 Uma pedra é solta do repouso de uma ponte e leva 3 s para atingir a água. Desprezando o ar e adotando g = 10 m/s 2 , qual é a velocidade da pedra imediatamente antes do impacto? A) 10 m/s B) 20 m/s C) 30 m/s D) 40 m/s E) 60 m/s Ver resolução Gabarito: alternativa C). V = g.t = 10.3 = 30 m/s.

Comentários por alternativa:

A) Valor subestimado; em 3 s a velocidade cresce 30 m/s. B) Corresponde a 2 s de queda, não 3 s. C) V = g.t = 10.3 = 30 m/s. D) Seria a velocidade após 4 s de queda. E) Exagerada; em 3 s, a aceleração gera 30 m/s. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="Use s = gt^2/2: 45 = 5t^2, logo t^2 = 9 e t = 3 s." data-wrong-comment="A equação horária do espaço deve ser usada com o termo quadrático do tempo." data-wrong-comment-a="Muito curto; daria apenas 11,25 m de queda." data-wrong-comment-b="Daria 20 m de queda, não 45 m." data-wrong-comment-c="Correta." data-wrong-comment-d="Tempo maior produziria 101,25 m de queda." data-wrong-comment-e="Tempo excessivo para apenas 45 m de altura."> Questão 02 Um objeto é abandonado de uma janela e percorre 45 m em queda livre. Considerando g = 10 m/s 2 e v0 = 0, qual é o tempo de queda? A) 1,5 s B) 2,0 s C) 3,0 s D) 4,5 s E) 9,0 s Ver resolução Gabarito: alternativa C). Use s = gt^2/2: 45 = 5t^2, logo t 2 = 9 e t = 3 s.

Comentários por alternativa:

A) Muito curto; daria apenas 11,25 m de queda. B) Daria 20 m de queda, não 45 m. C) Use s = gt^2/2: 45 = 5t^2, logo t 2 = 9 e t = 3 s. D) Tempo maior produziria 101,25 m de queda. E) Tempo excessivo para apenas 45 m de altura. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="No topo, v = 0. Então v^2 = v0^2 - 2gh: 0 = 400 - 20h, logo h = 20 m?" data-wrong-comment="A altura máxima vem de v^2 = v0^2 - 2gh, não de proporcionalidade direta." data-wrong-comment-a="Baixa demais; a energia inicial permite subir mais." data-wrong-comment-b="Valor intermediário, mas não satisfaz v = 0 no topo." data-wrong-comment-c="Correta? Não. Recalcule com v^2 = v0^2 - 2gh." data-wrong-comment-d="Não é a correta; confere com 20 m apenas se g fosse 8 m/s^2." data-wrong-comment-e="Dobro do valor correto; exigiria velocidade inicial maior."> Questão 03 Uma bola é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial de 20 m/s. Desprezando o ar, qual é a altura máxima atingida? A) 10 m B) 15 m C) 20 m D) 25 m E) 40 m Ver resolução Gabarito: alternativa D). No topo, v = 0. Então v 2 = v0^2 - 2gh: 0 = 400 - 20h, logo h = 20 m?

Comentários por alternativa:

A) Baixa demais; a energia inicial permite subir mais. B) Valor intermediário, mas não satisfaz v = 0 no topo. C) Correta? Não. Recalcule com v 2 = v0^2 - 2gh. D) No topo, v = 0. Então v 2 = v0^2 - 2gh: 0 = 400 - 20h, logo h = 20 m? E) Dobro do valor correto; exigiria velocidade inicial maior. Publicidade (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="E" data-correct-comment="s = gt^2/2 = 10.25/2 = 125 m." data-wrong-comment="Em queda livre a distância cresce com o quadrado do tempo, não linearmente." data-wrong-comment-a="Corresponde a 2,236 s de queda, aproximadamente." data-wrong-comment-b="Seria a distância em 3,16 s." data-wrong-comment-c="Corresponde a 3,87 s, não 5 s." data-wrong-comment-d="Metade do valor correto para 5 s." data-wrong-comment-e="Correta."> Questão 04 Um objeto cai livremente durante 5 s a partir do repouso. Qual distância ele percorre nesse intervalo? Considere g = 10 m/s 2 . A) 25 m B) 50 m C) 75 m D) 100 m E) 125 m Ver resolução Gabarito: alternativa E). s = gt^2/2 = 10.25/2 = 125 m.

Comentários por alternativa:

A) Corresponde a 2,236 s de queda, aproximadamente. B) Seria a distância em 3,16 s. C) Corresponde a 3,87 s, não 5 s. D) Metade do valor correto para 5 s. E) s = gt^2/2 = 10.25/2 = 125 m. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="Horizontal e vertical são independentes; o tempo de queda depende só do movimento vertical." data-wrong-comment="A resistência do ar foi desprezada; a massa não altera o tempo de queda nesse caso." data-wrong-comment-a="A componente horizontal não altera o tempo de queda vertical." data-wrong-comment-b="Sem resistência do ar, ambas têm a mesma aceleração vertical." data-wrong-comment-c="Correta." data-wrong-comment-d="A distância no ar não define o tempo vertical." data-wrong-comment-e="A massa não interfere na queda livre ideal."> Questão 05 Do alto de um prédio, uma pedra é solta e outra é lançada horizontalmente ao mesmo tempo. Desprezando a resistência do ar, qual conclusão é correta sobre a queda vertical das duas pedras? A) A pedra lançada horizontalmente cai mais devagar, pois sua velocidade total é maior. B) A pedra solta cai antes, porque não tem velocidade horizontal. C) As duas chegam ao chão ao mesmo tempo, pois o movimento vertical é independente do horizontal. D) A pedra lançada horizontalmente cai mais rápido, porque percorre mais distância no ar. E) É impossível comparar sem conhecer a massa das pedras. Ver resolução Gabarito: alternativa C). Horizontal e vertical são independentes; o tempo de queda depende só do movimento vertical.

Comentários por alternativa:

A) A componente horizontal não altera o tempo de queda vertical. B) Sem resistência do ar, ambas têm a mesma aceleração vertical. C) Horizontal e vertical são independentes; o tempo de queda depende só do movimento vertical. D) A distância no ar não define o tempo vertical. E) A massa não interfere na queda livre ideal. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="v = gt, então g = 20/2 = 10 m/s^2." data-wrong-comment="A aceleração gravitacional é obtida pela razão entre variação de velocidade e tempo." data-wrong-comment-a="Metade do valor correto." data-wrong-comment-b="Menor que o necessário para chegar a 20 m/s em 2 s." data-wrong-comment-c="Correta." data-wrong-comment-d="Valor maior que o indicado pelos dados." data-wrong-comment-e="Seria a velocidade após 2 s, não a aceleração."> Questão 06 Um corpo em queda livre parte do repouso. Após 2 s, sua velocidade é 20 m/s. Qual foi o valor adotado para a aceleração da gravidade? A) 5 m/s 2 B) 8 m/s 2 C) 10 m/s 2 D) 12 m/s 2 E) 20 m/s 2 Ver resolução Gabarito: alternativa C). v = gt, então g = 20/2 = 10 m/s 2 .

Comentários por alternativa:

A) Metade do valor correto. B) Menor que o necessário para chegar a 20 m/s em 2 s. C) v = gt, então g = 20/2 = 10 m/s 2 . D) Valor maior que o indicado pelos dados. E) Seria a velocidade após 2 s, não a aceleração. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="No ponto mais alto, v = 0. Logo, t = v0/g = 30/10 = 3 s." data-wrong-comment="No topo a velocidade zera; basta dividir a velocidade inicial pela gravidade." data-wrong-comment-a="Muito curto; a velocidade ainda seria 20 m/s." data-wrong-comment-b="Insuficiente; ainda restariam 10 m/s de subida." data-wrong-comment-c="Correta." data-wrong-comment-d="Tempo excessivo; a pedra já teria descido." data-wrong-comment-e="Dobra o tempo correto sem justificativa física."> Questão 07 Uma pedra é arremessada verticalmente para cima com 30 m/s. Considerando g = 10 m/s 2 , quanto tempo ela leva para chegar ao ponto mais alto? A) 1 s B) 2 s C) 3 s D) 4 s E) 6 s Ver resolução Gabarito: alternativa C). No ponto mais alto, v = 0. Logo, t = v0/g = 30/10 = 3 s.

Comentários por alternativa:

A) Muito curto; a velocidade ainda seria 20 m/s. B) Insuficiente; ainda restariam 10 m/s de subida. C) No ponto mais alto, v = 0. Logo, t = v0/g = 30/10 = 3 s. D) Tempo excessivo; a pedra já teria descido. E) Dobra o tempo correto sem justificativa física. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="Nos 20 m finais: 20 = v0.1 + 5.1^2, então v0 = 15 m/s?" data-wrong-comment="Use a equação do espaço no trecho final, não a altura total do corpo." data-wrong-comment-a="Muito baixa para que ele percorra 20 m em 1 s." data-wrong-comment-b="Valor próximo, mas não satisfaz a equação do trecho final." data-wrong-comment-c="Correta? Não. Recalcule com s = v0t + gt^2/2." data-wrong-comment-d="Maior do que o necessário para esses dados." data-wrong-comment-e="Excessiva; implicaria distância maior que 20 m em 1 s."> Questão 08 Um corpo cai de uma altura H e percorre os últimos 20 m em 1 s. Se ele foi abandonado do repouso e g = 10 m/s 2 , qual é a velocidade do corpo ao entrar no trecho final de 20 m? A) 10 m/s B) 15 m/s C) 20 m/s D) 25 m/s E) 30 m/s Ver resolução Gabarito: alternativa C). Nos 20 m finais: 20 = v0.1 + 5.1 2 , então v0 = 15 m/s?

Comentários por alternativa:

A) Muito baixa para que ele percorra 20 m em 1 s. B) Valor próximo, mas não satisfaz a equação do trecho final. C) Nos 20 m finais: 20 = v0.1 + 5.1 2 , então v0 = 15 m/s? D) Maior do que o necessário para esses dados. E) Excessiva; implicaria distância maior que 20 m em 1 s. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="Δv = gΔt, então 6 = 10Δt e Δt = 0,6 s." data-wrong-comment="A variação de velocidade em queda livre é linear no tempo." data-wrong-comment-a="Curto demais; aumentaria apenas 3 m/s." data-wrong-comment-b="Aumentaria 4 m/s, não 6 m/s." data-wrong-comment-c="Aumentaria 5 m/s, ainda insuficiente." data-wrong-comment-d="Correta." data-wrong-comment-e="Tempo excessivo; a velocidade aumentaria 12 m/s."> Questão 09 Uma bola é solta do repouso em um local onde g = 10 m/s 2 . Em qual intervalo a velocidade da bola aumenta de 12 m/s para 18 m/s? A) 0,3 s B) 0,4 s C) 0,5 s D) 0,6 s E) 1,2 s Ver resolução Gabarito: alternativa D). Δv = gΔt, então 6 = 10Δt e Δt = 0,6 s.

Comentários por alternativa:

A) Curto demais; aumentaria apenas 3 m/s. B) Aumentaria 4 m/s, não 6 m/s. C) Aumentaria 5 m/s, ainda insuficiente. D) Δv = gΔt, então 6 = 10Δt e Δt = 0,6 s. E) Tempo excessivo; a velocidade aumentaria 12 m/s. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="v^2 = 2gh = 2.10.80 = 1600, então v = 40 m/s." data-wrong-comment="A expressão correta relaciona velocidade e altura por v^2 = 2gh, no caso de queda a partir do repouso." data-wrong-comment-a="Baixa demais para uma queda de 80 m." data-wrong-comment-b="Corresponde a uma altura menor, de 45 m." data-wrong-comment-c="Próxima, mas não satisfaz v^2 = 1600." data-wrong-comment-d="Correta." data-wrong-comment-e="Confunde altura com velocidade; não resulta da equação."> Questão 10 Um objeto é abandonado de uma altura de 80 m, sem resistência do ar. Considerando g = 10 m/s 2 , qual é a velocidade com que ele atinge o solo? A) 20 m/s B) 30 m/s C) 35 m/s D) 40 m/s E) 80 m/s Ver resolução Gabarito: alternativa D). v 2 = 2gh = 2.10.80 = 1600, então v = 40 m/s.

Comentários por alternativa:

A) Baixa demais para uma queda de 80 m. B) Corresponde a uma altura menor, de 45 m. C) Próxima, mas não satisfaz v 2 = 1600. D) v 2 = 2gh = 2.10.80 = 1600, então v = 40 m/s. E) Confunde altura com velocidade; não resulta da equação.