Um condutor (m = 90 kg, incluindo bicicleta) reduz sua velocidade de 20 m/s a zero em 4 s. Usando F = m·a (F…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um condutor (m = 90 kg, incluindo bicicleta) reduz sua velocidade de 20 m/s a zero em 4 s. Usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), identifique a intensidade média da força de frenagem (módulo).
- A) 450 N
- B) 360 N
- C) 200 N
- D) 900 N
- E) 225 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 90 kg, a velocidade inicial é 20 m/s, a velocidade final é 0 e o intervalo de tempo é 4 s.
- Calcule a desaceleração média. Como a = (v final - v inicial) / tempo, temos a = (0 - 20) / 4 = -5 m/s². O sinal negativo indica que a aceleração tem sentido oposto ao movimento, mas o módulo é 5 m/s².
- Aplique F = m·a usando o módulo. F = 90 × 5 = 450 N. Logo, a intensidade média da força de frenagem é 450 N, alternativa A.
- Verifique as demais alternativas. B (360 N) está errada porque é 90 × 4, ou seja, multiplica a massa pelo tempo em vez da aceleração. C (200 N) não corresponde a nenhum procedimento correto com os dados e resulta de erro de cálculo. D (900 N) está errada porque corresponde a uma aceleração de 10 m/s², o que dobraria o valor real. E (225 N) está errada porque corresponde a uma aceleração de 2,5 m/s², obtida ao dividir indevidamente por 2 o valor correto.
- Conclusão: o gabarito oficial A está correto e coincide com a resolução independente.
💡 Dica: Calcule a aceleração antes de aplicar a fórmula da força.
Alternativa por alternativa
Correto: a = -5 m/s², portanto |F| = 90 kg·5 m/s² = 450 N.
O aluno multiplicou a massa pelo tempo (90 × 4 = 360) em vez de usar a aceleração, confundindo a grandeza que aparece no cálculo com a aceleração.
Por que engana: Calcular a força de frenagem usando a aceleração incorreta, como se a velocidade final não fosse zero.
O aluno errou o cálculo intermediário da aceleração ou da força, chegando a um valor sem relação com a razão Δv/Δt = 5 m/s² multiplicada pela massa.
O aluno tomou a aceleração como 10 m/s², provavelmente dividindo a velocidade por 2 em vez de por 4 ou usando a média de velocidade como se fosse a desaceleração.
O aluno obteve uma aceleração de 2,5 m/s² (20 ÷ (2 × 4)), dividindo indevidamente o resultado por 2 ao aplicar a relação entre velocidade, tempo e aceleração.
Raio-X da questão
força de frenagem
avaliacao
força e aceleração · movimento uniformemente variado
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
Calcular a força de frenagem usando a aceleração incorreta, como se a velocidade final não fosse zero.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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