Em uma atividade de Física, estudantes analisam a atração gravitacional entre dois pequenos corpos…
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, considerando-os como pontos materiais. A distância entre seus centros é de 4,0 m, e suas massas são, respectivamente, 20 kg e 5,0 kg. Para os cálculos, deve-se usar a constante gravitacional G = 6,67 × 10?¹¹ N·m²/kg². A intensidade da força gravitacional é dada por F = G·m1·m2/r². Com base nos dados do texto, qual é, aproximadamente, a intensidade da força gravitacional entre os dois corpos?
- A) 1,04 × 10⁻¹⁰ N
- B) 1,07 × 10⁻⁷ N
- C) 1,67 × 10⁻⁹ N
- D) 4,17 × 10⁻⁸ N
- E) 4,17 × 10⁻¹⁰ N
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. m1 = 20 kg, m2 = 5,0 kg, r = 4,0 m e G = 6,67 x 10^-11 N·m²/kg². Passo 2: Calcule o produto das massas: 20 x 5,0 = 100 kg². Passo 3: Calcule o quadrado da distância: r² = 4,0² = 16 m². Passo 4: Aplique a fórmula F = G·m1·m2/r² = 6,67 x 10^-11 x 100 / 16 = 6,67 x 10^-11 x 6,25 = 41,6875 x 10^-11 N, que equivale a aproximadamente 4,17 x 10^-10 N. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa E, 4,17 x 10^-10 N, é a correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 1,04 x 10^-10 N resulta de dividir por 64, ou seja, de elevar a distância ao cubo em vez de ao quadrado. B) 1,07 x 10^-7 N resulta de multiplicar por 16 em vez de dividir, invertendo a posição do r². C) 1,67 x 10^-9 N resulta de dividir apenas por r (4), esquecendo de elevar ao quadrado. D) 4,17 x 10^-8 N tem o valor certo de 4,17 mas com a potência de 10 errada, cem vezes maior que o resultado correto.
💡 Dica: Use a fórmula da força gravitacional para calcular.
Alternativa por alternativa
Elevou a distância ao cubo (4³ = 64) em vez de ao quadrado, dividindo a força por 64 em vez de por 16.
Multiplicou pelo quadrado da distância em vez de dividir, invertendo a posição de r² na fórmula.
Por que engana: Confundir a fórmula da força gravitacional com outras fórmulas de força, ou errar ao calcular a distância ao quadrado.
Dividiu apenas pela distância (4) e esqueceu de elevá-la ao quadrado, aplicando r em vez de r².
Acertou os algarismos (4,17) mas errou a potência de 10 na notação científica, escrevendo 10^-8 em vez de 10^-10.
Aplicando a lei da gravitação universal, F = G·m₁·m₂/r². Assim, F = (6,67 × 10⁻¹¹)·20·5/(4,0)² = (6,67 × 10⁻¹¹)·100/16 = 4,17 × 10⁻¹⁰ N.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
lei da gravitação universal · calculo de força
Revisar a fórmula da força gravitacional entre dois corpos.
Confundir a fórmula da força gravitacional com outras fórmulas de força, ou errar ao calcular a distância ao quadrado.
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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