Em uma atividade experimental, estudantes analisaram o movimento de uma caixa de 4 kg sobre um piso…
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, estudantes analisaram o movimento de uma caixa de 4 kg sobre um piso horizontal. Um dinamômetro indicou que uma pessoa exercia sobre a caixa uma força constante de 14 N para a direita. Devido ao contato com o piso, atuava sobre a caixa uma força de atrito de 8 N para a esquerda. Desprezando outras forças horizontais, os estudantes calcularam a força resultante nessa direção. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo e o sentido da força resultante horizontal que atua sobre a caixa?
- A) 14 N para a direita
- B) 1,5 N para a direita
- C) 6 N para a direita
- D) 22 N para a direita
- E) 8 N para a esquerda
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais que atuam sobre a caixa. A pessoa empurra com 14 N para a direita, e o atrito atua com 8 N para a esquerda. Essas são as únicas forças horizontais consideradas no enunciado.
- Adote como positivo o sentido para a direita. Então a força da pessoa vale +14 N e o atrito vale -8 N.
- Some as forças com seus sinais. Resultante = 14 + (-8) = 6 N. Como o resultado é positivo, a força resultante tem módulo 6 N e sentido para a direita.
- A massa de 4 kg não entra no cálculo da força resultante, pois ela serve para determinar a aceleração (a = F/m). Essa informação é um dado extra do enunciado.
- Por que as outras alternativas estão erradas: A) 14 N ignora a força de atrito, que se opõe ao movimento. B) 1,5 N resulta de dividir 6 N pela massa de 4 kg, o que confunde força com aceleração. D) 22 N soma 14 com 8 como se as forças tivessem o mesmo sentido. E) 8 N para a esquerda apresenta apenas a força de atrito e não a resultante das duas forças.
- Conclusão: a resultante horizontal sobre a caixa é de 6 N para a direita, o que coincide com o gabarito oficial C.
💡 Dica: Aplique a segunda lei de Newton para encontrar a força resultante.
Alternativa por alternativa
O aluno considera apenas a força aplicada pela pessoa e desconsidera a força de atrito, que atua em sentido oposto e reduz a resultante.
Por que engana: Confundir a força de atrito com a força resultante, assumindo que a força de atrito é a única força atuante ou que a força resultante é igual à força de atrito.
O aluno calcula corretamente 6 N, mas depois divide pela massa de 4 kg, como se a resultante fosse uma aceleração ou se fosse necessário converter a força em outra grandeza.
As forças horizontais têm sentidos opostos. Portanto, o módulo da força resultante é obtido pela diferença entre a força aplicada e a força de atrito: 14 N − 8 N = 6 N. Como a força aplicada é maior, a resultante aponta para a direita.
O aluno soma os módulos das duas forças (14 + 8) sem levar em conta que atuam em sentidos opostos.
O aluno acredita que o atrito, por ser a força que se opõe ao movimento, determina o sentido da resultante, sem comparar as intensidades das duas forças.
Raio-X da questão
força resultante
avaliacao
forca de atrito · segunda lei de Newton
Revisar a segunda lei de Newton e como calcular forças resultantes.
Confundir a força de atrito com a força resultante, assumindo que a força de atrito é a única força atuante ou que a força resultante é igual à força de atrito.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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