UNICAMP 2015 — questão 32 de Física

Gabarito CCinemática — queda livre (aceleração a partir de altura e tempo)1ª fase · Conhecimentos Gerais · Versão RZ
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do UNICAMP 2015

Enunciado em texto

Texto para as questões 31, 32 e 33. Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra.

Considerando que a massa e as dimensões dessa estrela são comparáveis às da Terra, espera-se que a aceleração da gravidade que atua em corpos próximos à superfície de ambos os astros seja constante e de valor não muito diferente. Suponha que um corpo abandonado, a partir do repouso, de uma altura h=54h = 54 m da superfície da estrela, apresente um tempo de queda t=3,0t = 3{,}0 s. Desta forma, pode-se afirmar que a aceleração da gravidade na estrela é de

a) 8,0 m/s28{,}0\ \text{m/s}^2.

b) 10 m/s210\ \text{m/s}^2.

c) 12 m/s212\ \text{m/s}^2.

d) 18 m/s218\ \text{m/s}^2.

(Enunciado: Vestibular Unicamp 2015, 1ª fase — Comvest/Unicamp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o valor de g na estrela, a partir da altura e do tempo de queda.

Passo 1 — a equação certa. O corpo parte do repouso e cai com aceleração constante g (queda livre, MUV). A distância percorrida é

h=g t22h = \frac{g\,t^2}{2}

Passo 2 — isolar g:

g=2ht2=2×543,02g = \frac{2h}{t^2} = \frac{2 \times 54}{3{,}0^2}

g=1089=12 m/s2g = \frac{108}{9} = 12\ \text{m/s}^2

Conferindo: o texto diz que o valor deve ser “não muito diferente” do da Terra (cerca de 10 m/s²). 12 m/s² está coerente.

⚠️ As armadilhas: dividir a altura pelo tempo, 54/3 = 18, a alternativa D. Isso é a velocidade média da queda, em m/s, não a aceleração. A outra é marcar 10 m/s² (alternativa B) só porque a estrela “parece a Terra”, sem fazer a conta.

A ideia em uma frase: em queda a partir do repouso, h = gt²/2, logo g = 2h/t².

Resposta: alternativa C (12 m/s²).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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