Durante uma apresentação de danças de matriz indígena, um dançarino de massa m = 70 kg aplica uma força…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar, fruir e recriar danças de salão, valorizando a diversidade cultural e respeitando a tradição dessas culturas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma apresentação de danças de matriz indígena, um dançarino de massa m = 70 kg aplica uma força horizontal constante F = 60 N para deslocar uma caixa cenográfica por s = 2,0 m na direção da força (? = 0°). Calcule o trabalho W realizado pela força. Use W = F·s·cos? (F em N, s em m; W em J).
- A) W = 0 J (força horizontal não realiza trabalho)
- B) W = -120 J (sinal negativo porque há oposição ao movimento)
- C) W = 60 N × 2,0 m = 120 J.
- D) W = m·g·s ˜ 70·9,8·2,0 = 1372 J
- E) W = 60 N × 1,0 m = 60 J (aplicou metade do deslocamento)
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força horizontal é F = 60 N, o deslocamento é s = 2,0 m e o ângulo entre a força e o deslocamento é θ = 0°, pois a força atua na direção do movimento. A massa do dançarino (70 kg) não entra no cálculo do trabalho da força aplicada à caixa.
- Aplique a fórmula do trabalho de força constante: W = F·s·cos(θ).
- Calcule o cosseno do ângulo. Como θ = 0°, cos(0°) = 1.
- Substitua os valores: W = 60 N × 2,0 m × 1 = 120 J.
- Compare com o gabarito oficial. O resultado 120 J corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A diz que a força horizontal não realiza trabalho, o que só ocorre quando a força é perpendicular ao deslocamento (θ = 90°). B inventa um sinal negativo, que exigiria ângulo de 180°, ou seja, força contrária ao movimento. D usa o peso do dançarino, que é vertical e perpendicular ao deslocamento horizontal da caixa, além de a força do peso não ser a força pedida. E usa metade do deslocamento sem justificativa no enunciado, que informa s = 2,0 m.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho considerando o ângulo dado.
Alternativa por alternativa
Acredita que qualquer força horizontal não realiza trabalho, talvez confundindo com o peso ou com a ausência de movimento vertical. Não percebe que a força aplicada está na mesma direção do deslocamento.
Por que engana: Confundir a aplicação da força com a ausência de trabalho, acreditando que a força horizontal não realiza trabalho no deslocamento.
Associa a presença de atrito ou de oposição ao movimento a um sinal negativo, mas a força do enunciado atua a favor do deslocamento (θ = 0°). Além disso, cos(0°) = 1 e não -1, então o sinal negativo não surge.
O trabalho escalar é W = F·s·cos?; com ? = 0°, cos? = 1. Assim W = 60·2,0 = 120 J.
Calcula o trabalho com o peso do dançarino (m·g·s), usando uma força que é vertical e não está sendo aplicada à caixa no sentido do deslocamento. Também confunde a força que realiza o trabalho pedido com outra grandeza do enunciado.
Reduz o deslocamento à metade sem base no enunciado, que informa claramente s = 2,0 m. Pode ter lido mal o dado ou acreditado que só parte do deslocamento conta para o trabalho.
Raio-X da questão
trabalho na física
avaliacao
trabalho na física · força e deslocamento
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em situações práticas.
Confundir a aplicação da força com a ausência de trabalho, acreditando que a força horizontal não realiza trabalho no deslocamento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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