Durante um passo de dança de salão, o líder aplica uma força horizontal constante de 40 N sobre a parceira 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
Durante um passo de dança de salão, o líder aplica uma força horizontal constante de 40 N sobre a parceira de massa 50 kg. Ignorando atrito, calcule a aceleração da parceira. Use F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²).
- A) a = 2,0 m/s², pois a força é aplicada verticalmente.
- B) a = 0,4 m/s², porque a fricção aumenta a aceleração.
- C) a = 4,0 m/s², pois a força é dobrada com a massa menor.
- D) a = 1,0 m/s², já que a massa é maior que 40 kg.
- E) 0,8 m/s² na direção horizontal.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força horizontal é F = 40 N, a massa da parceira é m = 50 kg e o atrito deve ser desprezado, então a força resultante na direção do movimento é a própria força aplicada.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m·a, isolando a: a = F/m.
- Substitua os valores: a = 40/50 = 0,8 m/s².
- Verifique a direção. Como a força é horizontal, a aceleração também é horizontal, no mesmo sentido da força. Portanto a alternativa E está correta, e minha resolução coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) A direção da força não altera o valor da aceleração calculada por F/m, e 2,0 m/s² não resulta de 40/50. B) Como o atrito é desprezado, ele não entra na conta, e um atrito que aumentasse a aceleração contrariaria a ideia de força resultante. C) Inverter a relação, multiplicando a força pela razão das massas, não corresponde à lei F = m·a, que é inversamente proporcional à massa para força fixa. D) A massa não precisa ser comparada com 40 N; o valor 1,0 m/s² não corresponde a 40/50.
💡 Dica: Divida a força resultante pela massa usando a segunda lei de Newton.
Alternativa por alternativa
Acredita que a orientação da força (vertical ou horizontal) muda a magnitude da aceleração e pode ter tentado dividir a força por outro valor, como 20 kg, sem justificativa.
Imagina que o atrito favorece ou aumenta a aceleração e, além disso, pode ter calculado 40/100 ou 20/50, ignorando que o enunciado pede desprezar o atrito.
Trata a relação entre força, massa e aceleração como se fosse de multiplicação direta com a massa, supondo que uma massa menor 'dobra' a força e, assim, a aceleração, o que confunde a proporção inversa da Segunda Lei.
Acha que a massa influencia a aceleração de forma que um valor comparado a 40 pesa na escolha e, ao calcular, pode ter feito 50/50 ou usado a massa no lugar da força, sem aplicar F/m.
Por que engana: O aluno pode inverter a relação entre força e massa ou associar a aceleração diretamente ao valor da massa, sem calcular F/m.
A aceleração é a força dividida pela massa: 40 ÷ 50 = 0,8 m/s². Ela tem a mesma direção horizontal da força.
Raio-X da questão
Segunda lei de Newton
diagnostico
Operações de divisão · Unidades de força e massa
Revise a relação entre força resultante, massa e aceleração e suas unidades.
O aluno pode inverter a relação entre força e massa ou associar a aceleração diretamente ao valor da massa, sem calcular F/m.
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