Em uma atividade de laboratório, estudantes analisam o movimento de um carrinho de 2,0 kg sobre um trilho…
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 de laboratório, estudantes analisam o movimento de um carrinho de 2,0 kg sobre um trilho horizontal. O trilho é nivelado, e o atrito entre as rodas e a superfície é desprezível. Um dinamômetro aplica ao carrinho uma força horizontal constante de 10 N, na mesma direção do movimento. Nessas condições, essa força pode ser considerada a força resultante horizontal sobre o carrinho. Com base nas informações do experimento e na segunda lei de Newton, qual é o módulo da aceleração do carrinho?
- A) 15 m/s²
- B) 5 m/s²
- C) 20 m/s²
- D) 10 m/s²
- E) 2 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa do carrinho m = 2,0 kg. Força resultante horizontal F = 10 N, constante e na direção do movimento. Como o trilho é nivelado e o atrito é desprezível, não há outras forças horizontais a considerar.
- Aplique a segunda lei de Newton, F = m x a, isolando a aceleração: a = F / m.
- Substitua os valores: a = 10 N / 2,0 kg = 5 m/s². Como N = kg x m/s², a unidade fica correta.
- Conclusão. O módulo da aceleração é 5 m/s², alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 15 m/s² não resulta de F/m com estes dados. C) 20 m/s² corresponde a multiplicar a massa pela força, o que inverte a fórmula. D) 10 m/s² ignora a massa e repete o valor da força. E) 2 m/s² é o valor numérico da massa, não da aceleração.
💡 Dica: Use a segunda lei de Newton para calcular a aceleração.
Alternativa por alternativa
Provavelmente combinou os números de forma aleatória, como somar 10 com 5, em vez de dividir a força pela massa. Não aplicou a relação F = m x a.
Por que engana: Confundir a formula da segunda lei de Newton, calculando aceleracao como força vezes massa ao inves de força dividida pela massa.
Como o atrito é desprezível, a força resultante horizontal é de 10 N. Pela segunda lei de Newton, F_resultante = m · a. Assim, a = F_resultante/m = 10/2,0 = 5 m/s².
Multiplicou a força pela massa (2 x 10 = 20) em vez de dividir, invertendo a relação da segunda lei de Newton.
Acredita que a aceleração é igual à força aplicada, ignorando a massa do carrinho. Não percebe que, para uma mesma força, objetos mais massivos aceleram menos.
Tomou o valor da massa (2 kg) como resposta, sem realizar o cálculo. Pode ter confundido o dado do enunciado com o resultado pedido.
Raio-X da questão
aceleração de um bloco
avaliacao
segunda lei de Newton · calculo de aceleracao
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações.
Confundir a formula da segunda lei de Newton, calculando aceleracao como força vezes massa ao inves de força dividida pela massa.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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