Num teste em laboratório, Carla (m = 50 kg) faz um agachamento; a balança registra N = 450 N em um instante…
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
Num teste em laboratório, Carla (m = 50 kg) faz um agachamento; a balança registra N = 450 N em um instante. Usando N - m·g = m·a e g = 10 m/s², aplique a equação para determinar sua aceleração vertical naquele instante e interprete o sinal.
- A) a = -10 m/s² equivalendo a queda livre, pois N é pequeno.
- B) Não é possível calcular sem saber a velocidade instantânea.
- C) a = -1,0 m/s²; sinal negativo indica aceleração para baixo.
- D) a = 0 m/s² porque a balança mede sempre o peso.
- E) a = +1,0 m/s²; sinal positivo indica subida rápida.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. Isolando a aceleração na equação N - m·g = m·a, obtemos a = (N - m·g) / m. Passo 2: Calcule o peso de Carla: m·g = 50 x 10 = 500 N. Passo 3: Substitua os valores: a = (450 - 500) / 50 = -50 / 50 = -1,0 m/s². Passo 4: Interprete o sinal. Adotando como positivo o sentido para cima (o sentido da força normal N), o sinal negativo indica que a aceleração aponta para baixo. Naquele instante, a balança registra menos que o peso, e Carla está acelerando para baixo, como acontece na fase de descida do agachamento. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) a aceleração de -10 m/s² corresponderia a N = 0, ou seja, queda livre, e não a uma leitura de 450 N; B) a aceleração pode ser calculada diretamente pela força resultante e pela massa, sem precisar da velocidade; D) a balança mede a força normal, que só é igual ao peso quando não há aceleração vertical; E) o valor +1,0 m/s² resulta de inverter a subtração (m·g - N), o que troca o sinal da resposta correta.
💡 Dica: Aplique a equação e resolva para a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a leitura pequena da balança indica queda livre, ou seja, que N deveria ser zero. Assim, toma a aceleração da gravidade como resposta sem usar os dados da questão.
Por que engana: Confundir a interpretação do sinal da aceleração, achando que um sinal negativo significa que não há movimento.
O aluno acha que aceleração depende da velocidade instantânea, como se fosse preciso conhecer o movimento antes de calcular a aceleração. Não percebe que a equação dada fornece a aceleração diretamente a partir das forças e da massa.
Cálculo direto: a = (450-50·10)/50 = -1 m/s²; negativo = movimento acelerado para baixo.
O aluno acredita que a balança sempre registra o peso, e que por isso a aceleração seria zero. Não percebe que a leitura da balança corresponde à força normal, que só iguala o peso quando não há aceleração vertical.
O aluno inverte a subtração e calcula m·g - N = 50, obtendo +1,0 m/s². Além disso, associa o sinal positivo a uma subida rápida, sem verificar se a leitura da balança é menor que o peso.
Raio-X da questão
aceleração em agachamento
avaliacao
forças e aceleração · segunda lei de Newton
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações.
Confundir a interpretação do sinal da aceleração, achando que um sinal negativo significa que não há movimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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