EEAR 2018 (CFS 1) — questão 88 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a altura máxima da bola, medida a partir do chão (como mostra a seta $H_{\text{máx}}$ na figura).

Passo 1 — só a componente vertical importa para a subida. A bola sobe enquanto tem velocidade vertical; no ponto mais alto, a componente vertical é zero:

$$v_{0y} = v_0\,\text{sen}\,60^{\circ} = 5 \times 0{,}87$$

$$v_{0y} \approx 4{,}33\ \text{m/s}$$

Passo 2 — quanto ela sobe acima da mão (Torricelli na vertical):

$$h = \frac{v_{0y}^2}{2g} = \frac{18{,}75}{19{,}6} \approx 0{,}96\ \text{m}$$

Passo 3 — somar a altura de lançamento:

$$H_{\text{máx}} = 2 + 0{,}96 \approx 3{,}0\ \text{m}$$

Comparando com as alternativas: 2,96 m não está entre elas; a mais próxima, 3,4 m, fica 0,4 m acima, longe demais para ser um “aproximadamente”. Para dar 3,4 m, a bola teria de ser lançada a cerca de 6 m/s.

⚠️ A armadilha: usar a velocidade inteira, 5 m/s, como se o lançamento fosse vertical: $25/19{,}6 \approx 1{,}3$ m de subida, 3,3 m no total. A subida depende só da componente vertical, $v_0\,\text{sen}\,60^{\circ}$.

A ideia em uma frase: no lançamento oblíquo, a altura máxima vem só da componente vertical da velocidade, mais a altura de onde a bola partiu.

Resposta: questão anulada pela EEAR no gabarito oficial. A física dá $H_{\text{máx}} = 2 + (5\,\text{sen}\,60^{\circ})^2/(2 \times 9{,}8) \approx 2{,}96$ m, cerca de 3,0 m, valor que não aparece em nenhuma alternativa.