Durante um experimento em uma escola pública, um bloco de massa 5,0 kg desliza sobre uma mesa horizontal. Um…
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
Durante um experimento em uma escola pública, um bloco de massa 5,0 kg desliza sobre uma mesa horizontal. Um estudante aplica sobre ele uma força horizontal constante de 30 N, no sentido do movimento. Devido ao contato com a mesa, atua sobre o bloco uma força de atrito constante de 10 N, em sentido oposto ao movimento. Despreze outras forças horizontais e considere que o movimento ocorre em linha reta. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo da aceleração do bloco?
- A) 2 m/s²
- B) 6 m/s²
- C) 8 m/s²
- D) 4 m/s²
- E) 20 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais que atuam sobre o bloco. A força aplicada pelo estudante, de 30 N, tem o mesmo sentido do movimento. O atrito, de 10 N, tem sentido oposto. Como o enunciado pede a aceleração e indica uma força resultante, a análise deve considerar as duas forças juntas.
- Calcule a força resultante. Como as forças têm sentidos opostos, subtraia a menor da maior: 30 - 10 = 20 N, no sentido do movimento.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m x a. Isole a aceleração: a = F / m = 20 / 5,0 = 4 m/s².
- Conclusão. O módulo da aceleração é 4 m/s², o que corresponde à alternativa D. Resolvi a questão sem usar o gabarito e o resultado coincide com ele.
- Por que as outras estão erradas: A) 2 m/s² resultaria de usar só o atrito (10 / 5). B) 6 m/s² resultaria de ignorar o atrito (30 / 5). C) 8 m/s² resultaria de somar as forças opostas (40 / 5). E) 20 m/s² resultaria de usar a força resultante sem dividir pela massa.
💡 Dica: Aplique a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
Considera apenas a força de atrito de 10 N como resultante e a divide pela massa, ignorando a força aplicada de 30 N.
Por que engana: Confundir força total com força aplicada, ignorando a força de atrito na conta da aceleração.
Ignora a força de atrito e usa somente a força aplicada de 30 N, esquecendo que o atrito atua em sentido oposto ao movimento.
Soma as duas forças, 30 + 10 = 40 N, sem levar em conta que atuam em sentidos opostos.
A força resultante na direção horizontal é a diferença entre a força aplicada e a força de atrito: F_resultante = 30 N − 10 N = 20 N. Pela segunda lei de Newton, F_resultante = m · a. Portanto, a = 20 N ÷ 5,0 kg = 4 m/s².
Calcula corretamente a resultante de 20 N, mas esquece de dividir pela massa de 5,0 kg e toma o valor da força como aceleração.
Raio-X da questão
aceleração de um bloco
avaliacao
segunda lei de Newton · forca resultante
Revisar a segunda lei de Newton e o cálculo de aceleração.
Confundir força total com força aplicada, ignorando a força de atrito na conta da aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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