PUC-Campinas 2010 — questão 25 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o alcance horizontal da esfera lançada horizontalmente de 740 m de altura em Marte.

Passo 1 — o tempo de queda, pela vertical. A esfera parte com velocidade vertical zero e cai 740 m com aceleração 3,7 m/s² (Marte praticamente não tem resistência do ar relevante aqui):

$$h = \frac{g\,t^2}{2}$$

$$t^2 = \frac{2 \times 740}{3{,}7} = 400$$

$$t = 20\ \text{s}$$

Passo 2 — o alcance, pela horizontal (velocidade constante de 30 m/s):

$$x = 30 \times 20 = 600\ \text{m}$$

⚠️ A armadilha: esquecer o 2 na queda livre ($t^2 = 740/3{,}7 = 200$, t ≈ 14,1 s), o que dá cerca de 424 m e leva a marcar 450 (D). Ou usar g = 10 m/s², da Terra: t ≈ 12,2 s e x ≈ 365 m.

A ideia em uma frase: a vertical dá o tempo de queda (com o g de Marte) e a horizontal, com velocidade constante, dá o alcance.

Resposta: alternativa E (600 m).