Em um gráfico de força versus tempo, a área sob a curva representa qual grandeza física?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um gráfico de força versus tempo, a área sob a curva representa qual grandeza física?
- A) Energia cinética
- B) Trabalho
- C) Impulso
- D) Velocidade
- E) Aceleração
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem consultar o gabarito. Em um gráfico de força (eixo vertical) versus tempo (eixo horizontal), o produto força vezes tempo tem unidade de newton vezes segundo, ou seja, kg·m/s. Essa é a unidade do impulso, que é a grandeza definida como I = integral de F dt. Por isso, a área sob a curva representa o impulso. Passo 2: Em um caso de força constante, a área é um retângulo de base igual ao intervalo de tempo e altura igual à força, e o impulso é I = F·Δt. Se a força varia, a área total dá o impulso como soma de pequenas contribuições F·dt. Passo 3: A alternativa A está errada, pois energia cinética é mv^2/2 e não se obtém como área em um gráfico força-tempo. Passo 4: A alternativa B está errada, pois o trabalho é a área sob a curva força versus deslocamento, não versus tempo. Passo 5: A alternativa D está errada, pois a velocidade é obtida a partir da variação da posição ou, para força, pela integral da aceleração, mas não é a área em um gráfico força-tempo. Passo 6: A alternativa E está errada, pois a aceleração é dada por a = F/m e aparece como a altura da curva em cada instante, não como sua área. Conclusão: o gabarito oficial C está correto, e a alternativa correta é o impulso.
💡 Dica: Lembre-se da relação entre força e movimento.
Alternativa por alternativa
O aluno associa qualquer gráfico envolvendo força e movimento a energia e confunde a área sob a curva com a fórmula da energia cinética, que depende da massa e do quadrado da velocidade.
O aluno lembra que a área sob o gráfico força versus deslocamento dá o trabalho e aplica essa regra ao eixo do tempo, sem verificar qual grandeza está no eixo horizontal.
Por que engana: Confundir a área sob a curva com outras grandezas, como trabalho ou energia, que também podem ser representadas graficamente, mas em contextos diferentes.
A área sob a curva F×t representa o impulso de um objeto.
O aluno pensa intuitivamente que, por a força estar ligada ao movimento, o gráfico deve informar a velocidade, sem considerar que a área sob a curva não tem esse significado.
O aluno confunde força com aceleração, lendo a altura da curva como aceleração, mas acredita que a área também represente essa grandeza, quando a aceleração é proporcional à força em cada instante.
Raio-X da questão
área sob a curva
avaliacao
gráficos de funções · conceito de impulso
Revisar a relação entre força, tempo e grandezas físicas.
Confundir a área sob a curva com outras grandezas, como trabalho ou energia, que também podem ser representadas graficamente, mas em contextos diferentes.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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