Questão 100 do Enem 2022 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Cinemática. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2022
  • 2º dia
  • Natureza
  • Física
  • Cinemática
  • Habilidade H20
  • Dificuldade difícil

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. O resultado que eles obtiveram foi de

Ver gabarito e comentário

Gabarito oficial (INEP): B

O jato sai horizontal, a 1 m do chão, e cai a 3 m de distância. Usamos as equações do lançamento horizontal.

1) Tempo de queda (h = 1 m, g = 10 m/s²): h = g·t²/2 → t² = 2·1/10 = 0,2 s² → t ≈ 0,45 s

2) Velocidade horizontal de saída (MRU na horizontal): v = d/t = 3 m / 0,45 s ≈ 6,7 m/s, ou seja, v² = d²·g/(2h) = 9·10/2 = 45 m²/s².

3) Altura máxima do jato vertical. Com a mesma velocidade de saída apontada para cima, a energia cinética se converte em potencial: H = v²/(2g) = 45 / 20 = 2,25 m

Portanto a resposta é 2,25 m (alternativa B).

Por que as outras estão erradas:

  • A) 1,50 m: não resulta das equações com g = 10 m/s².
  • C) 4,00 m: não resulta das equações; é um valor que não corresponde a nenhuma etapa correta do cálculo.
  • D) 4,50 m: é o dobro de 2,25 m, valor que se obtém ao usar v²/g em vez de v²/(2g).
  • E) 5,00 m: não corresponde a nenhuma relação correta entre d, h e g.

Dica Enem: em questões de lançamento, separe o movimento em horizontal (MRU) e vertical (MUV). Em problemas de altura de jato, use conservação de energia: v²/(2g) dá a altura máxima.

Conceitos cobrados: Lançamento horizontal (movimento balístico); Queda livre e cálculo do tempo de queda; Conservação da energia mecânica: energia cinética convertida em potencial.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 2,09.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2022, 2º dia, questão 100.
Equipe Cravei · como fazemos e revisamos

Quer saber quanto vale cada acerto? Use a calculadora de nota do Enem (estimativa pela TRI).

Questões parecidas