Em uma partida de futebol, um jogador chuta a bola com uma força de 200 N em um ângulo de 30° em relação ao…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma partida de futebol, um jogador chuta a bola com uma força de 200 N em um ângulo de 30° em relação ao solo. Qual é a componente horizontal da força?
- A) 100 N
- B) 173,2 N
- C) 200 N
- D) 150 N
- E) 86,6 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. A força de 200 N forma 30° com o solo, e queremos a componente horizontal, isto é, a parte da força que atua paralelamente ao chão.
- Desenhe o vetor força como hipotenusa de um triângulo retângulo. O cateto adjacente ao ângulo de 30° é a componente horizontal, e o cateto oposto é a vertical.
- Use a relação do cosseno: cos(30°) = componente horizontal / força, logo componente horizontal = 200 × cos(30°).
- Sabendo que cos(30°) = raiz de 3 / 2, aproximadamente 0,866, temos 200 × 0,866 = 173,2 N.
- Comparando com o gabarito oficial (B, 173,2 N), a resolução confirma a alternativa. Cada alternativa errada está errada por motivo específico: A usa o seno (que dá a componente vertical), C ignora o ângulo, D usa um valor incorreto para o cosseno e E aplica o fator errado duas vezes.
💡 Dica: Calcule a componente horizontal usando a fórmula F*cos(θ).
Alternativa por alternativa
O aluno trocou seno por cosseno e calculou 200 × sen(30°) = 100 N, que é a componente vertical, não a horizontal.
Por que engana: O aluno pode confundir a componente horizontal com a componente vertical, utilizando a função seno em vez do cosseno para calcular a força horizontal.
Cálculo correto da componente horizontal.
O aluno supôs que a força inteira atua na horizontal, ignorando que o chute forma 30° com o solo.
O aluno elevou o cosseno ao quadrado (cos²(30°) = 0,75) e obteve 200 × 0,75 = 150 N, em vez de usar apenas cos(30°).
O aluno multiplicou a força pelo seno e pelo cosseno de 30° ao mesmo tempo (200 × 0,5 × 0,866 = 86,6 N), aplicando um fator a mais do que o necessário.
Raio-X da questão
componente de força
avaliacao
componentes de força · trigonometria básica
Revisar a decomposição de forças em componentes.
O aluno pode confundir a componente horizontal com a componente vertical, utilizando a função seno em vez do cosseno para calcular a força horizontal.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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