Em uma atividade de Física, estudantes analisam a atração gravitacional entre dois pequenos corpos próximos à…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Física, estudantes analisam a atração gravitacional entre dois pequenos corpos próximos à superfície da Terra. Para evitar efeitos de outros objetos, considera-se apenas a interação entre os dois corpos, modelados como pontos materiais. O primeiro corpo tem massa de 4 kg, o segundo tem massa de 6 kg, e a distância entre seus centros é de 1 m. Adote a constante gravitacional G = 6,67 × 10?¹¹ N·m²/kg². A intensidade da força gravitacional é determinada por F = G · m1 · m2/r². Com base no texto, qual é a intensidade da força gravitacional entre os dois corpos?
- A) 1,60 × 10⁻⁸ N
- B) 4,00 × 10⁻¹⁰ N
- C) 1,60 × 10⁻⁹ N
- D) 6,67 × 10⁻¹⁰ N
- E) 2,67 × 10⁻¹⁰ N
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: m1 = 4 kg, m2 = 6 kg, r = 1 m e G = 6,67 × 10^-11 N·m²/kg². Todos os dados necessários estão presentes no enunciado. Passo 2: Aplique a fórmula F = G · m1 · m2 / r². Passo 3: Calcule o produto das massas: 4 × 6 = 24 kg². Passo 4: Multiplique pela constante: 6,67 × 10^-11 × 24 = 160,08 × 10^-11 = 1,6008 × 10^-9 N. Passo 5: Divida por r² = 1² = 1, o que não altera o valor. Passo 6: Arredondando para três algarismos significativos, F ≈ 1,60 × 10^-9 N, que corresponde à alternativa C. Por que as outras estão erradas: A) tem o expoente incorreto (10^-8 em vez de 10^-9), um erro de potência de dez; B) corresponde a 6,67 × 10^-11 × 6, ou seja, ignora a massa de 4 kg; D) corresponde a 6,67 × 10^-11 × (4 + 6), ou seja, soma as massas em vez de multiplicá-las; E) corresponde a 6,67 × 10^-11 × 4, ou seja, ignora a massa de 6 kg. O gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Use a fórmula da força gravitacional para calcular.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente 1,60 mas errou a potência de dez, escrevendo 10^-8 em vez de 10^-9. Ele provavelmente se confundiu ao ajustar a notação científica após multiplicar 6,67 × 10^-11 por 24.
Por que engana: Confundir a fórmula da força gravitacional ou errar o cálculo da distância ao quadrado, resultando em valor incorreto da força.
O aluno usou apenas uma das massas, multiplicando G por 6 kg e desprezando os 4 kg do primeiro corpo. Ele não entendeu que a força depende do produto das duas massas.
Aplicando a lei da gravitação universal, F = G · m₁ · m₂/r². Substituindo os valores: F = (6,67 × 10⁻¹¹) · 4 · 6/1² = 160,08 × 10⁻¹¹ N = 1,60 × 10⁻⁹ N. Portanto, a intensidade da força gravitacional é 1,60 × 10⁻⁹ N.
O aluno somou as massas (4 + 6 = 10) em vez de multiplicá-las. Ele confundiu a estrutura da fórmula da gravitação com a de uma soma, sem perceber que a força depende do produto m1 · m2.
O aluno usou apenas a massa de 4 kg, multiplicando G por 4 e ignorando a massa de 6 kg do segundo corpo. Ele não considerou que ambos os corpos participam da interação.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
lei da gravitação universal · constante gravitacional
Revisar a fórmula da força gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da força gravitacional ou errar o cálculo da distância ao quadrado, resultando em valor incorreto da força.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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