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Um cuidador levanta verticalmente um bebê de massa m = 9,0 kg do repouso até velocidade v = 0,80 m/s em t =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um cuidador levanta verticalmente um bebê de massa m = 9,0 kg do repouso até velocidade v = 0,80 m/s em t = 0,50 s durante uma valsa. Calcule a força média vertical que o cuidador aplica. Use g = 10 m/s².

A) F = 90 N para baixo
B) F = 120 N para cima
C) F = 72 N para cima
D) F = 1,04×10^2 N para cima (˜104 N).
E) F = 50 N para cima

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique as forças verticais sobre o bebê. Atuam o peso (m·g, para baixo) e a força F que o cuidador aplica (para cima). Como o bebê parte do repouso e ganha velocidade para cima, a força resultante é para cima.
Aplique o teorema do impulso (ou a 2ª lei de Newton com aceleração média). A variação da quantidade de movimento é (F − m·g)·t = m·v − 0.
Isole F: F = m·g + m·v/t = 9,0·10 + 9,0·(0,80/0,50) = 90 + 9,0·1,6 = 90 + 14,4 = 104,4 N, ou seja, cerca de 1,04×10^2 N, para cima.
Esse resultado confere com a intuição física: a força do cuidador precisa ser maior que o peso (90 N) para acelerar o bebê para cima, e a diferença de 14,4 N corresponde à aceleração de 1,6 m/s².
Por que as outras estão erradas: A ignora a aceleração e usa apenas o peso, com sentido invertido; B e C não reproduzem a relação F = m(g + v/t) e fornecem valores incompatíveis com a aceleração de 1,6 m/s²; E é menor que o próprio peso, o que impediria o bebê de subir acelerado.
Conclusão: a alternativa correta é a D, F ≈ 1,04×10^2 N para cima, em concordância com o gabarito oficial.

💡 Dica: Aplique a segunda lei de Newton para calcular a força média.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Considerou que a força do cuidador é apenas igual ao peso (9,0 × 10 = 90 N) e ainda inverteu o sentido, ignorando a aceleração para cima exigida pelo movimento.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou a aceleração ou o termo m·v/t de forma incorreta, obtendo um acréscimo de cerca de 30 N sobre o peso em vez de 14,4 N.

Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força, escolhendo uma alternativa que indica força para baixo ao invés de para cima.

C Erradaerro: Procedimental

Multiplicou a velocidade pelo peso ou pela massa de forma indevida (9,0 × 0,80 × 10 = 72 N), em vez de dividir a variação de velocidade pelo intervalo de tempo.

D Correta

a = ?v/?t = 0,80/0,50 = 1,6 m/s². Força do cuidador F = m(g + a) = 9,0·(10 + 1,6) = 104,4 N upward.

E Erradaerro: Atenção

Ao somar as parcelas, errou no valor da massa ou da aceleração e obteve um resultado menor que o próprio peso, o que é incompatível com um bebê que sobe acelerado.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

força média vertical

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força e movimento · cálculo de força

📚 Reveja

Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações em movimentos verticais.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a direção da força, escolhendo uma alternativa que indica força para baixo ao invés de para cima.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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