Em uma demonstração de pulverização localizada, um drone de massa 1,5 kg realiza uma subida vertical próxima…
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 demonstração de pulverização localizada, um drone de massa 1,5 kg realiza uma subida vertical próxima ao solo. Durante um intervalo de tempo, os motores exercem sobre o drone uma força de sustentação vertical para cima de 34,7 N. Nesse intervalo, a força gravitacional sobre o drone vale 14,7 N, dirigida verticalmente para baixo. Despreze a resistência do ar e considere constantes essas forças. Com base nas informações do texto, qual é o módulo da aceleração vertical do drone durante esse intervalo?
- A) 23,1 m/s² para cima
- B) 13,3 m/s² para cima
- C) 6,7 m/s² para cima
- D) 20,0 m/s² para cima
- E) 9,8 m/s² para baixo
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar as forças verticais sobre o drone. A sustentação dos motores vale 34,7 N para cima e o peso vale 14,7 N para baixo. Adotando o sentido para cima como positivo, a força resultante é 34,7 - 14,7 = 20,0 N, também para cima.
- Aplicar a Segunda Lei de Newton, Fr = m x a. Isolando a aceleração, a = Fr / m = 20,0 / 1,5 = 13,33 m/s², com direção vertical para cima.
- Comparar com as alternativas. A resposta é 13,3 m/s² para cima, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Explicar por que as outras estão erradas. A alternativa A usa apenas a sustentação (34,7 / 1,5 = 23,1) e ignora o peso. A alternativa C resulta de um erro aritmético ou de divisão incorreta da resultante. A alternativa D esquece de dividir a força pela massa. A alternativa E confunde a aceleração da gravidade (9,8 m/s²) com a aceleração do drone, que sobe.
💡 Dica: Use a fórmula F = m * a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno considera somente a força de sustentação e ignora o peso do drone, calculando 34,7 / 1,5 como se fosse a força resultante.
A força resultante é a diferença entre a força de sustentação e a força gravitacional: Fᵣ = 34,7 N − 14,7 N = 20,0 N, dirigida para cima. Pela segunda lei de Newton, Fᵣ = m · a. Portanto, a = 20,0 N ÷ 1,5 kg = 13,3 m/s², para cima.
O aluno calcula a resultante de forma errada (por exemplo, obtendo 10 N em vez de 20 N) ou divide a resultante por um valor incorreto, chegando a 6,7 m/s².
O aluno encontra corretamente a resultante de 20,0 N, mas esquece de dividir pela massa de 1,5 kg e apresenta a força como se fosse aceleração.
O aluno confunde a aceleração do drone com a aceleração da gravidade, usando 9,8 m/s² para baixo como se o peso fosse a única força atuando, sem considerar a sustentação.
Raio-X da questão
aceleração de um corpo
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de aceleração
Revisar a relação entre força, massa e aceleração (segunda lei de Newton).
Confundir a força gravitacional com a aceleração, utilizando o valor da força em vez de aplicar a fórmula correta para calcular a aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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