Em uma atividade experimental, um carrinho de 5,0 kg desloca-se em linha reta sobre uma pista horizontal com…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, um carrinho de 5,0 kg desloca-se em linha reta sobre uma pista horizontal com velocidade de 2,0 m/s. Considerando todas as forças que atuam no carrinho, a força resultante constante sobre ele tem módulo de 20 N e aponta no mesmo sentido de seu movimento. Com base nessas informações, qual é o estado de movimento do carrinho enquanto a força resultante atuar?
- A) Movimento circular uniforme
- B) Objeto permanentemente em repouso
- C) Movimento retilíneo acelerado
- D) Movimento retilíneo retardado
- E) Movimento retilíneo uniforme
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: massa m = 5,0 kg, velocidade inicial v = 2,0 m/s, força resultante F = 20 N, constante e no mesmo sentido do movimento. Passo 2: Como a força resultante não é nula, pela Segunda Lei de Newton (F = m.a) o carrinho não está em equilíbrio, então não pode estar em repouso nem em movimento retilíneo uniforme. Passo 3: Calcule a aceleração: a = F/m = 20/5,0 = 4,0 m/s², constante e orientada no sentido do movimento. Passo 4: Como a força é constante, a aceleração também é constante, e a força atua na própria direção da velocidade, sem componente perpendicular; logo a trajetória continua retilínea, não circular. Passo 5: Como a aceleração aponta no mesmo sentido da velocidade, o módulo da velocidade aumenta a cada instante. Conclusão: o carrinho descreve movimento retilíneo acelerado, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A exige força centrípeta perpendicular à velocidade, o que não ocorre; B contradiz o fato de o carrinho já estar em movimento a 2,0 m/s; D exigiria força contrária ao movimento, mas a força tem o mesmo sentido; E exigiria resultante nula, mas a resultante é de 20 N.
💡 Dica: Considere as leis de Newton para analisar o movimento.
Alternativa por alternativa
Associa qualquer força constante a uma trajetória curva e acredita que a força mantém o corpo girando, confundindo força constante com força centrípeta, que é sempre perpendicular à velocidade.
Acredita que, como a pista é horizontal e as forças são consideradas, o carrinho tende a parar, ignorando que ele já possui velocidade de 2,0 m/s e que a resultante não é nula.
Pela segunda lei de Newton, a aceleração do carrinho é a = Fresultante/m = 20/5,0 = 4,0 m/s². Como a aceleração tem o mesmo sentido da velocidade, o módulo da velocidade aumenta; portanto, o carrinho realiza movimento retilíneo acelerado.
Imagina que toda força atua freando o corpo, como o atrito do dia a dia, e assim interpreta que a força desacelera o carrinho, ignorando que ela tem o mesmo sentido do movimento.
Acredita que força constante produz velocidade constante, ou que a resultante deve ser nula para haver movimento retilíneo, confundindo a Primeira Lei de Newton com a situação de força resultante não nula.
Raio-X da questão
estado de movimento
avaliacao
leis de Newton · forca e movimento
Revisar as leis de Newton e suas aplicações.
Confundir força aplicada com estado de repouso, ignorando que uma força resultante causa aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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