UNICAMP 2015 — questão 32 de Física

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 m da superfície da estrela, apresente um tempo de queda s. Desta forma, pode-se afirmar que a aceleração da gravidade na estrela é de
a) .
b) .
c) .
d) .
(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
Passo 2 — isolar g:
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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