Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Fácil⏱ medio

Durante uma roda de dança, um parceiro de massa m = 58 kg descreve um arco de raio r = 1,00 m com velocidade…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 uma roda de dança, um parceiro de massa m = 58 kg descreve um arco de raio r = 1,00 m com velocidade tangencial v = 1,50 m/s. Qual é a força centrípeta necessária para manter este movimento? Use Fc = m·v²/r (Fc em N).

A) Fc = 90 N
B) Fc = 150 N
C) Fc = 130,5 N
D) Fc = 120 N
E) Fc = 58 N

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: massa m = 58 kg, raio r = 1,00 m e velocidade tangencial v = 1,50 m/s. A fórmula dada é Fc = m·v²/r.
Calcule o quadrado da velocidade: v² = 1,50 × 1,50 = 2,25 (m/s)².
Multiplique a massa pelo quadrado da velocidade: 58 × 2,25 = 130,5.
Divida pelo raio: 130,5 / 1,00 = 130,5. Como as unidades são kg·(m/s)²/m, o resultado está em newtons, então Fc = 130,5 N.
Conclusão. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A (90 N) não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados. A alternativa B (150 N) resulta de uma estimativa grosseira, sem seguir a fórmula. A alternativa D (120 N) aparece se a massa for arredondada para 60 kg e v² para 2. A alternativa E (58 N) ignora a velocidade e fornece apenas a massa numérica.

💡 Dica: Aplique a fórmula da força centrípeta diretamente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente faz uma estimativa aproximada ou um cálculo apressado, sem aplicar corretamente o quadrado da velocidade e a divisão pelo raio.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente chuta um valor próximo ou faz arredondamentos excessivos, sem executar a sequência m·v²/r.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força centrípeta, aplicando incorretamente os valores de massa ou velocidade.

C Correta

Fc = m·v²/r = 58 kg · (1,50 m/s)² / 1,00 m = 58·2,25 = 130,5 N.

D Erradaerro: Atenção

O aluno arredonda a massa de 58 kg para 60 kg e v² de 2,25 para 2, obtendo 120 N. O erro está no arredondamento excessivo de valores intermediários, que descaracteriza o resultado pedido.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno esquece a parte cinemática da fórmula e confunde a força com a própria massa, como se a força centrípeta fosse igual a m. A velocidade e o raio não são considerados.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

força centrípeta

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força centrípeta · movimento circular

📚 Reveja

Revisar a fórmula da força centrípeta e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da força centrípeta, aplicando incorretamente os valores de massa ou velocidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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