O gráfico da força em função da posição de um objeto em queda livre é linear. Se a força resultante é de 10 N…
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
O gráfico da força em função da posição de um objeto em queda livre é linear. Se a força resultante é de 10 N e a massa do objeto é 1 kg, qual é a aceleração?
- A) 10 m/s²
- B) 5 m/s²
- C) 15 m/s²
- D) 20 m/s²
- E) 1 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio envolvido. Pela segunda lei de Newton, a força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração: F = m·a.
- Isole a aceleração: a = F/m.
- Substitua os valores do enunciado: F = 10 N e m = 1 kg, logo a = 10/1 = 10 m/s². A alternativa A está correta.
- Sobre o gráfico. O enunciado menciona que a relação entre força e posição é linear, mas essa informação não é necessária para o cálculo, pois os dados de força e massa estão dados diretamente. Como verificação, 10 m/s² é coerente com a aceleração da gravidade próxima da superfície terrestre, que é de aproximadamente 10 m/s².
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B (5 m/s²) resulta de uma divisão por 2 que não tem justificativa com os dados. A alternativa C (15 m/s²) surge de uma soma indevida de valores. A alternativa D (20 m/s²) resulta de multiplicar a força por 2 sem base na fórmula. A alternativa E (1 m/s²) ignora a força e considera apenas o valor numérico da massa.
💡 Dica: Use a segunda lei de Newton para calcular a aceleração.
Alternativa por alternativa
Cálculo: a = F/m = 10 N / 1 kg = 10 m/s².
O aluno provavelmente dividiu a força por 2, talvez por confusão com outra fórmula ou por achar que a massa deveria ser dobrada. A massa dada é 1 kg, então não há fator 2 no cálculo.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno provavelmente somou ou combinou valores de forma arbitrária, como se a aceleração fosse a soma da força com outro número. Não existe relação aditiva entre F, m e a na segunda lei de Newton.
O aluno provavelmente multiplicou a força por 2, confundindo a fórmula de aceleração com expressões de movimento uniformemente variado, como v^2 = 2·a·s. A segunda lei de Newton não tem esse fator.
O aluno provavelmente tomou o valor da massa (1 kg) como resposta, ou seja, confundiu a grandeza pedida com um dado do enunciado, sem aplicar a fórmula F = m·a.
Raio-X da questão
aceleração em queda livre
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de aceleração
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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