Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Durante uma volta circular, a parceira (m = 50 kg) desloca-se com velocidade tangencial v = 1,20 m/s em raio r…

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 volta circular, a parceira (m = 50 kg) desloca-se com velocidade tangencial v = 1,20 m/s em raio r = 0,80 m. Calcule a força centrípeta F = m·v²/r e indique a direção (use SI).

A) F = 80 N
B) F = 120 N
C) F = 50 N
D) F = 72 N
E) F = 90 N, direção radial para o centro

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: m = 50 kg, v = 1,20 m/s e r = 0,80 m. Todos estão em unidades do SI.
Calcule o quadrado da velocidade: v² = 1,20 × 1,20 = 1,44 m²/s².
Multiplique pela massa: m·v² = 50 × 1,44 = 72 kg·m²/s².
Divida pelo raio: F = 72 / 0,80 = 90 N. Como 1 N = 1 kg·m/s², a unidade confere.
Determine a direção. A força centrípeta é sempre radial, apontando para o centro da trajetória circular, pois é ela que muda a direção da velocidade. Portanto, a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial.
Por que as demais estão erradas: A (80 N) resulta de um erro ao elevar 1,20 ao quadrado; B (120 N) resulta de substituir o raio por um valor errado, como 0,60 m; C (50 N) confunde a força com a própria massa, ignorando v e r; D (72 N) esquece de dividir por r, parando em m·v².

💡 Dica: Aplique a fórmula da força centrípeta e substitua os valores.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

Calcula v² de forma errada, obtendo 1,6 em vez de 1,44, e depois obtém 80 N ao multiplicar por 50. Pode ainda ter omitido a divisão por r.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Faz a substituição com um valor incorreto para o raio (por exemplo, usa 0,60 m em vez de 0,80 m), o que leva a 50 × 1,44 / 0,60 = 120 N.

Por que engana: Confundir a fórmula da força centrípeta e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força.

C Erradaerro: Conceitual

Acredita que a força centrípeta é igual à massa do corpo ou ignora a velocidade e o raio na fórmula, achando que a resposta é simplesmente o valor de m.

D Erradaerro: Procedimental

Calcula corretamente m·v² = 72, mas esquece de dividir pelo raio r, deixando de aplicar a fórmula F = m·v²/r por completo.

E Correta

F = m·v²/r = 50·(1,20)²/0,80 = 50·1,44/0,80 = 72/0,80 = 90 N; força aponta para o centro (radial inward).

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 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

Confundir a fórmula da força centrípeta e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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