Em uma atividade de laboratório, estudantes penduram um bloco de massa 10 kg em um fio vertical. O bloco…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes penduram um bloco de massa 10 kg em um fio vertical. O bloco permanece em repouso, sem encostar em nenhuma superfície. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e despreze a massa do fio. Com base nessa situação, qual é o módulo da força de tensão exercida pelo fio sobre o bloco?
- A) 50 N
- B) 200 N
- C) 80 N
- D) 120 N
- E) 100 N
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças que atuam sobre o bloco. Ele está em repouso e pendurado por um fio vertical, então atuam duas forças verticais: o peso, para baixo, e a tensão do fio, para cima.
- Como o bloco está em repouso, a resultante das forças é zero (equilíbrio). Logo, a tensão do fio tem o mesmo módulo do peso e sentido oposto.
- Calcule o peso: P = m × g = 10 kg × 10 m/s² = 100 N.
- Portanto, T = P = 100 N, que corresponde à alternativa E, coincidindo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas:
- A) 50 N corresponderia a uma massa de 5 kg com g = 10 m/s², não à massa de 10 kg do enunciado.
- B) 200 N resultaria de multiplicar a massa pelo dobro da gravidade, o que não corresponde aos dados.
- C) 80 N não resulta de nenhum produto correto entre os dados do enunciado.
- D) 120 N seria obtido somando um valor arbitrário ao peso, sem base física no equilíbrio.
💡 Dica: Calcule a força de tensão usando a fórmula F = m * g.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a massa por 2 ou usou metade do peso, achando que a tensão é apenas parte do peso.
Por que engana: O aluno pode confundir a força de tensão com o peso do bloco, somando incorretamente as forças.
O aluno provavelmente multiplicou a massa pelo dobro da gravidade ou somou o peso duas vezes, confundindo a tensão com um valor maior que o peso.
O aluno pode ter feito uma conta sem relação com os dados, como somar ou subtrair valores aleatórios, ou confundido unidades ao calcular o peso.
O aluno provavelmente acredita que a tensão do fio deve ser maior que o peso para sustentar o bloco, ignorando que, em repouso, a resultante é nula.
Como o bloco permanece em repouso, sua aceleração é nula e a força resultante sobre ele também é nula. Assim, a tensão do fio equilibra o peso do bloco. Calculando o peso: P = m·g = 10·10 = 100 N. Portanto, a tensão é igual a 100 N.
Raio-X da questão
força de tensão
avaliacao
força e peso · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre massa, gravidade e força.
O aluno pode confundir a força de tensão com o peso do bloco, somando incorretamente as forças.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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