Texto: Carmen (m = 20 kg) aplica uma força horizontal resultante F = 60 N no solo por t = 0,5 s na fase de…
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
Texto: Carmen (m = 20 kg) aplica uma força horizontal resultante F = 60 N no solo por t = 0,5 s na fase de impulso do rolamento. Calcule a aceleração a = F/m (m/s²) e a velocidade adquirida v = a·t (m/s).
- A) a = 3,0 m/s² e v = 1,5 m/s.
- B) a = 1,5 m/s² e v = 0,75 m/s.
- C) a = 3,0 m/s² e v = 3,0 m/s.
- D) a = 60 m/s² e v = 30 m/s.
- E) a = 0 m/s² e v = 0 m/s.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: massa m = 20 kg, força resultante F = 60 N e intervalo de tempo t = 0,5 s. Como a força é dada como resultante, ela é a única força que determina o movimento na horizontal. Passo 2: Calcule a aceleração pela Segunda Lei de Newton, a = F/m = 60/20 = 3,0 m/s². Passo 3: Calcule a velocidade adquirida, v = a·t = 3,0 × 0,5 = 1,5 m/s. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa A apresenta a = 3,0 m/s² e v = 1,5 m/s, que coincidem com o resultado obtido. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B usa uma massa de 40 kg (a = 1,5 m/s²), o que não corresponde aos dados; C esquece de multiplicar pelo tempo e iguala v à aceleração; D confunde a aceleração com a própria força (a = 60 m/s²); E supõe que não há aceleração, ignorando que a força resultante não nula produz movimento acelerado. O gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Calcule a aceleração e depois a velocidade usando as fórmulas dadas.
Alternativa por alternativa
a = F/m = 60/20 = 3,0; v = a·t = 3,0·0,5 = 1,5 m/s.
O aluno provavelmente dobrou a massa (usando 40 kg em vez de 20 kg) ao calcular a aceleração, obtendo 1,5 m/s², e então propagou esse erro para a velocidade (1,5 × 0,5 = 0,75 m/s).
O aluno calculou a aceleração corretamente, mas não multiplicou pelo tempo e tomou a velocidade igual à aceleração, como se v = a em vez de v = a·t.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, resultando em cálculos incorretos para a aceleração e velocidade.
O aluno acredita que a aceleração é igual à força aplicada (a = F) e não a força dividida pela massa, o que leva a a = 60 m/s² e v = 60 × 0,5 = 30 m/s.
O aluno aplica a intuição do dia a dia de que um corpo só se move se houver uma força contínua ou que forças se anulam, ignorando que a força é informada como resultante e, portanto, produz aceleração.
Raio-X da questão
aceleração e velocidade
avaliacao
força e massa · aceleração e movimento
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, resultando em cálculos incorretos para a aceleração e velocidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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