Durante uma aula de física, o professor apresentou um gráfico que relaciona a força aplicada (F) e a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma aula de física, o professor apresentou um gráfico que relaciona a força aplicada (F) e a aceleração (a) de um objeto. Qual equação representa essa relação?
- A) F = a/m
- B) F = m·a
- C) F = m/a
- D) F = m+a
- E) F = a²·m
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o conceito envolvido. A relação entre força resultante, massa e aceleração é dada pela Segunda Lei de Newton, que afirma que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida: F = m·a.
- Interprete o gráfico. Como o gráfico relaciona F e a, ele mostra uma reta passando pela origem quando a massa do objeto é constante: a força cresce proporcionalmente à aceleração. A inclinação dessa reta corresponde à massa m do objeto. Assim, dobrar a aceleração dobra a força, o que só ocorre numa relação de proporcionalidade direta, como F = m·a.
- Verifique a alternativa B. Ela é a equação F = m·a, que é exatamente a Segunda Lei de Newton e descreve uma proporcionalidade direta entre F e a, com m como constante de proporcionalidade.
- Analise as alternativas erradas. A) F = a/m é inversamente proporcional em relação à massa, o que não corresponde à lei, pois a força não diminui quando a aceleração aumenta. C) F = m/a faz a força variar de forma inversa à aceleração, contrariando o gráfico de reta crescente. D) F = m+a é uma soma, sem sentido físico, pois força e aceleração não se somam com a massa. E) F = a²·m introduz uma dependência quadrática da aceleração, enquanto o gráfico mostra variação linear.
- Conclusão: a equação correta é F = m·a, alternativa B.
💡 Dica: Considere a segunda lei de Newton para encontrar a equação.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a posição da massa na fórmula e acredita que a força é dividida pela massa, como se a massa diminuísse a força ao invés de multiplicar a aceleração.
Essa é a equação correta que relaciona força e aceleração.
O aluno inverte a relação entre as grandezas, supondo que a força cresce quando a aceleração diminui, o que contraria o comportamento de reta crescente do gráfico.
Por que engana: Confundir a relação entre força e aceleração, aplicando a fórmula incorretamente.
O aluno acredita que as grandezas se combinam por soma, sem perceber que a Segunda Lei de Newton envolve produto, não adição.
O aluno supõe que a aceleração entra ao quadrado na relação, talvez por confundir com a fórmula da energia cinética ou do movimento uniformemente variado, e não com a proporcionalidade linear observada no gráfico.
Raio-X da questão
força e aceleração
avaliacao
segunda lei de Newton · relação entre força e massa
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações.
Confundir a relação entre força e aceleração, aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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