No interior de um elevador em repouso há dois sacos: A de massa 2,0 kg e B de massa 6,0 kg. Segundo a inércia…
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
No interior de um elevador em repouso há dois sacos: A de massa 2,0 kg e B de massa 6,0 kg. Segundo a inércia e a relação F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), qual exige maior força para alterar seu estado de movimento?
- A) Depende do valor da gravidade g.
- B) O saco B (6,0 kg).
- C) Nenhum, pois estão em repouso.
- D) Ambos exigem a mesma força.
- E) O saco A (2,0 kg).
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o conceito cobrado. Pela primeira lei de Newton (inércia), a resistência de um corpo a mudar seu estado de movimento depende da sua massa: quanto maior a massa, maior a inércia. Pela relação F = m·a, para uma mesma aceleração a, a força necessária é proporcional à massa.
- Compare os dois sacos. O saco A tem m = 2,0 kg e o saco B tem m = 6,0 kg. Como as massas são diferentes e a aceleração desejada seria a mesma, a força exigida por B é três vezes maior que a exigida por A (F_B = 6,0·a e F_A = 2,0·a).
- Conclua. O saco B, de 6,0 kg, é o que exige maior força para alterar seu estado de movimento. O gabarito B está correto e foi confirmado pela resolução independente.
- Analise as alternativas erradas. A: a gravidade não é o fator que define a inércia; a comparação entre os sacos independe do valor de g, que é o mesmo para ambos no mesmo elevador. C: estar em repouso não elimina a inércia; é justamente por estar em repouso que um corpo resiste a ser posto em movimento. D: massas diferentes geram inércias diferentes, logo as forças não são iguais. E: o saco A, de menor massa, exige menos força, e não mais.
- Observação sobre o contexto do elevador. Se o elevador acelerasse, a força total sobre cada saco envolveria também a gravidade, mas a questão pede apenas a relação entre inércia e massa, e nesse caso a conclusão não muda: o saco de maior massa é o de maior inércia.
💡 Dica: Calcule a força necessária para cada saco usando F = m·a.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a resistência ao movimento depende de um fator externo como a gravidade, e não da massa do próprio corpo. Ele confunde a força peso, que depende de g, com a inércia, que é propriedade intrínseca da massa.
Saco B tem maior massa; inércia é maior e, pela equação F = m·a, exige maior força para a mesma aceleração.
O aluno acha que a inércia só se manifesta quando o corpo já está em movimento, e que um corpo em repouso não oferece resistência a ser movido. Isso inverte o conceito, pois a inércia é justamente a tendência de manter o estado atual, seja ele repouso ou movimento.
O aluno percebe que ambos os sacos estão no mesmo elevador e supõe que, por estarem no mesmo ambiente, sofrem a mesma exigência de força. Ele ignora que a força depende da massa de cada corpo, conforme F = m·a.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre massa e força, acreditando que a força necessária é a mesma para ambos os sacos, independentemente da massa.
O aluno inverte a relação entre massa e força, imaginando que o corpo mais leve oferece mais resistência. Ele pode ter raciocinado que o objeto menor é mais difícil de controlar, confundindo dificuldade prática com inércia.
Raio-X da questão
força e inércia
avaliacao
força e inércia · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre massa e força na segunda lei de Newton.
O aluno pode confundir a relação entre massa e força, acreditando que a força necessária é a mesma para ambos os sacos, independentemente da massa.
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tomada_decisao
cientifico
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