Um dançarino de massa m = 65 kg caminha a velocidade constante v = 1,50 m/s aplicando força horizontal para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um dançarino de massa m = 65 kg caminha a velocidade constante v = 1,50 m/s aplicando força horizontal para vencer atrito com coeficiente µk = 0,25. Calcule a potência média P entregue para vencer o atrito. Use g = 10 m/s² e P = F·v.
- A) P ˜ 100 W
- B) P ˜ 300 W
- C) P ˜ 80 W
- D) P ˜ 2,44×10^2 W (˜244 W).
- E) P ˜ 1,00×10^3 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a força que precisa ser vencida. Como o dançarino se move em velocidade constante, a força horizontal aplicada deve ser igual em módulo à força de atrito cinético.
- Calcule a força normal. No plano horizontal, N = m·g = 65 × 10 = 650 N.
- Calcule o atrito cinético. Fat = µk·N = 0,25 × 650 = 162,5 N. Logo, a força aplicada é F = 162,5 N.
- Calcule a potência com P = F·v = 162,5 × 1,50 = 243,75 W, que arredondado é aproximadamente 2,44×10^2 W, ou cerca de 244 W.
- Compare com o gabarito. Minha resposta, a alternativa D, coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (100 W) não corresponde ao cálculo de F·v com a força de atrito correta; B (300 W) surge de um coeficiente ou arredondamento indevido; C (80 W) corresponde a uma força bem menor que 162,5 N; E (1000 W) usaria o peso inteiro (650 N) como força, o que ignora o coeficiente de atrito.
💡 Dica: Calcule a força de atrito antes de encontrar a potência.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente inverteu a operação ao usar a força, dividindo a força de atrito pela velocidade (162,5 / 1,50 ≈ 108 W) em vez de multiplicar, e arredondou para 100 W.
O aluno provavelmente usou um coeficiente de atrito arredondado de forma excessiva (cerca de 0,3 em vez de 0,25), obtendo 0,3 × 650 × 1,50 ≈ 293 W, aproximado a 300 W.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da potência com a de força, aplicando incorretamente os valores e resultando em um cálculo errôneo.
O aluno provavelmente considerou uma força de atrito muito menor que a real, algo em torno de 53 N, por não multiplicar corretamente a força normal pelo coeficiente ou por confundir a grandeza com outra quantidade do enunciado.
Força de atrito F = µk·m·g = 0,25·65·10 = 162,5 N. Potência P = F·v = 162,5·1,5 = 243,75 W ˜ 244 W.
O aluno provavelmente usou o próprio peso, 650 N, como força a ser vencida, esquecendo de multiplicar pelo coeficiente de atrito, e obteve 650 × 1,50 ≈ 975 W, aproximado a 1000 W.
Raio-X da questão
potência e atrito
avaliacao
força de atrito · cálculo de potência
Revisar a fórmula da potência e como calcular a força de atrito.
O aluno pode confundir a fórmula da potência com a de força, aplicando incorretamente os valores e resultando em um cálculo errôneo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Um dançarino de massa m = 50 kg desloca-se horizontalmente a velocidade constante v = 0,80 m/s sobre o piso. A força de…
- Durante uma sequência de dança urbana, um/a dançarino/a de massa m = 65 kg desliza com velocidade constante e percorre d…
- Durante uma sequência de dança de salão, um dançarino de massa m = 55,0 kg sobe um degrau vertical de altura h = 0,50 m…
- Num trecho coreográfico um aluno de massa m = 35,0 kg acelera de v1 = 0,40 m/s para v2 = 1,00 m/s em ?t = 2,00 s…
- Durante uma sequência, um dançarino de massa m = 55 kg realiza 30 saltos em 60 s, elevando o centro de massa em h = 0,15…
- Durante uma apresentação de dança de salão, um dançarino (m = 55 kg) desliza intencionalmente sobre o piso por s = 1,50…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog