Em uma atividade experimental, uma estudante soltou uma esfera de massa igual a 2 kg, a partir de uma altura…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, uma estudante soltou uma esfera de massa igual a 2 kg, a partir de uma altura de 20 m, em uma região próxima à superfície da Terra. Para os cálculos, o grupo adotou aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e desprezou a resistência do ar. Nesse modelo, a força gravitacional sobre a esfera permanece constante durante a queda. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo da força gravitacional que atua sobre a esfera durante a queda?
- A) 0 N
- B) 20 N
- C) 2 N
- D) 400 N
- E) 10 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Queremos o módulo da força gravitacional (peso) sobre a esfera durante a queda. A altura de 20 m e o fato de a esfera ter sido solta não alteram essa força, pois o enunciado diz que ela permanece constante.
- Lembre a relação entre peso, massa e gravidade: P = m × g, em que m é a massa em kg e g é a aceleração da gravidade em m/s².
- Substitua os dados: m = 2 kg e g = 10 m/s². Então P = 2 × 10 = 20 N.
- Conclusão: o módulo da força gravitacional é 20 N, alternativa B. Isso coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 0 N confunde a força peso com a força resultante, que seria zero apenas se não houvesse atuação de forças, o que não ocorre na queda. C) 2 N usa apenas a massa e esquece a gravidade. D) 400 N usa a altura de 20 m no lugar da massa, multiplicando 20 por 20. E) 10 N usa apenas a gravidade e esquece a massa.
💡 Dica: Use a fórmula F = m * g para calcular a força.
Alternativa por alternativa
Acredita que, por a esfera estar em queda livre, não atua força gravitacional sobre ela, ou que a força resultante nula implica ausência de força peso.
Por que engana: O aluno pode confundir a força gravitacional com a aceleração, calculando valores incorretos ao não considerar a relação entre massa e gravidade.
O módulo da força gravitacional é calculado pela expressão F = m · g. Substituindo os valores informados, F = 2 kg · 10 m/s² = 20 N. A altura inicial não altera o módulo dessa força no modelo adotado, pois a aceleração da gravidade foi considerada constante.
Calcula o peso apenas com a massa, esquecendo de multiplicar pela aceleração da gravidade, ou seja, confunde força com massa.
Multiplica a altura de 20 m por outro valor de 20, possivelmente usando a altura no lugar da massa ou aplicando uma fórmula que não corresponde à força peso.
Considera que a força é apenas o valor da gravidade 10 m/s², ignorando a massa da esfera e confundindo aceleração com força.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
força e massa · aceleração da gravidade
Revisar a fórmula da força gravitacional e a aceleração da gravidade.
O aluno pode confundir a força gravitacional com a aceleração, calculando valores incorretos ao não considerar a relação entre massa e gravidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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