Durante um passo de dança de salão, um dançarino de massa m = 50 kg aplica ao chão uma força horizontal média…
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 um passo de dança de salão, um dançarino de massa m = 50 kg aplica ao chão uma força horizontal média F = 100 N durante ?t = 0,5 s, partindo do repouso. Usando F = m·a (onde F em N, m em kg, a em m/s²) e v = a·?t, qual a velocidade adquirida imediatamente após o passo?
- A) v = 200 m/s
- B) v = 2,0 m/s
- C) v = 0,5 m/s
- D) v = 1,0 m/s
- E) v = 50 m/s
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 50 kg, a força horizontal média é F = 100 N e o intervalo de tempo é Δt = 0,5 s (o símbolo '?t' do enunciado corresponde a Δt). O dançarino parte do repouso, então a velocidade inicial é zero.
- Calcule a aceleração pela segunda lei de Newton. Use a = F/m, ou seja, a = 100 / 50 = 2 m/s².
- Calcule a velocidade adquirida ao final do passo. Use v = a·Δt, ou seja, v = 2 · 0,5 = 1,0 m/s.
- Compare com as alternativas. O resultado 1,0 m/s corresponde à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Analise as alternativas erradas. A alternativa A (200 m/s) resulta de dividir a força pelo tempo sem considerar a massa. A alternativa B (2,0 m/s) é a aceleração, interrompida antes de multiplicar pelo tempo. A alternativa C (0,5 m/s) apenas repete o valor do intervalo de tempo, sem cálculo. A alternativa E (50 m/s) é o produto F·Δt, que é o impulso, e não a velocidade, pois a massa não foi dividida.
💡 Dica: Calcule a aceleração por F/m e multiplique pelo intervalo de tempo.
Alternativa por alternativa
Dividiu a força pelo intervalo de tempo (100 / 0,5 = 200), ignorando a massa do dançarino na relação entre força e aceleração.
Calculou corretamente a aceleração (2 m/s²), mas parou aí e tomou a aceleração como se fosse a velocidade final, esquecendo de multiplicar por Δt.
Por que engana: O aluno pode confundir força com aceleração ou usar a massa como velocidade, sem calcular primeiro a aceleração e depois multiplicá-la pelo intervalo de tempo.
Confundiu a grandeza pedida com o dado do enunciado, tomando o intervalo de tempo de 0,5 s como se fosse a velocidade, sem aplicar as relações físicas.
a = F/m = 100/50 = 2,0 m/s²; v = a·?t = 2,0·0,5 = 1,0 m/s. Unidades SI: m/s.
Calculou o produto F·Δt (100 · 0,5 = 50), que é o impulso, e tomou-o diretamente como velocidade, sem dividir pela massa para obter a aceleração.
Raio-X da questão
Força, massa e aceleração
fixacao
Divisão e multiplicação de grandezas · Relação entre velocidade e aceleração
Revise a segunda lei de Newton e a relação entre aceleração, tempo e variação da velocidade.
O aluno pode confundir força com aceleração ou usar a massa como velocidade, sem calcular primeiro a aceleração e depois multiplicá-la pelo intervalo de tempo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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