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Questão do ENEM 2022

Ciências da Natureza · habilidade 20Caderno Azul · Questão 100

Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a 1 m de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considere a aceleração da gravidade de 10 m s−2\mathrm{m\,s^{-2}}.

O resultado que eles obtiveram foi de

  1. Alternativa A: 1,50 m.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 1,50 m é metade do alcance horizontal de 3 m, e nada na análise do movimento leva a essa conta. A altura máxima do jato calculada com os dados é maior.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 2,25 m. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. No lançamento horizontal, a queda de 1 m leva t=2⋅110=0,2t = \sqrt{\frac{2 \cdot 1}{10}} = \sqrt{0{,}2} s. Com alcance de 3 m, a velocidade é v0=30,2v_0 = \frac{3}{\sqrt{0{,}2}} m/s, e v02=90,2=45v_0^2 = \frac{9}{0{,}2} = 45 m2 s−2\mathrm{m^2\,s^{-2}}. Na vertical, a altura alcançada é H=v022g=4520=2,25H = \frac{v_0^2}{2g} = \frac{45}{20} = 2{,}25 m.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 4,00 m.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 4,00 m não resulta da conta v022g\frac{v_0^2}{2g} com v02=45v_0^2 = 45 m2 s−2\mathrm{m^2\,s^{-2}}. Ele aparece por erro no cálculo do tempo de queda ou da velocidade inicial.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 4,50 m.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor 4,50 m é o dobro do correto, o que ocorre ao usar v02g\frac{v_0^2}{g} em vez de v022g\frac{v_0^2}{2g}. Na subida vertical a altura é v022g\frac{v_0^2}{2g}.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 5,00 m.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Com v02=45v_0^2 = 45 m2 s−2\mathrm{m^2\,s^{-2}} e g=10g = 10 m s−2\mathrm{m\,s^{-2}}, a altura é 4520=2,25\frac{45}{20} = 2{,}25 m. O valor 5,00 m exigiria um alcance horizontal maior que o medido.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
90130
Código da prova
1085
Arquivo do PDF
ENEM_2022_P1_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf