Ao executar um empurrão (palma aberta) em treino, a mão de um aluno tem massa m = 1,20 kg e acelera de 0 a 6,0…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir, prezando pelo trabalho coletivo e pelo protagonismo, a prática de esportes de marca e de precisão, identificando os elementos comuns a esses esportes.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao executar um empurrão (palma aberta) em treino, a mão de um aluno tem massa m = 1,20 kg e acelera de 0 a 6,0 m/s em ?t = 0,08 s. Calcule a força média F aplicada pela mão no contato com o parceiro. Use F = m·a, m em kg, a em m/s². Forneça F em N e indique direção.
- A) F = 90 N, horizontal, empurrando o parceiro.
- B) Aceleração de 0 a 30 m/s em 2 segundos resulta em uma força de 120 N.
- C) A força média é negativa, indicando uma desaceleração na colisão.
- D) A força média é calculada apenas pela massa, não pela aceleração.
- E) F = 150 N, movendo-se verticalmente para cima.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa da mão é m = 1,20 kg, a velocidade varia de 0 a 6,0 m/s e o intervalo de tempo é Δt = 0,08 s. Pede-se a força média F em newtons.
- Calcule a aceleração média. Como a = Δv / Δt, temos a = (6,0 - 0) / 0,08 = 75 m/s².
- Aplique a segunda lei de Newton, F = m·a. Temos F = 1,20 × 75 = 90 N.
- Determine a direção. A aceleração ocorre na direção do movimento da mão, que empurra horizontalmente o parceiro. Logo, a força aplicada pela mão é horizontal, no sentido de empurrar o parceiro. Assim, a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B usa valores que não aparecem no enunciado (30 m/s e 2 s), então não corresponde à situação descrita. A alternativa C afirma que a força é negativa, mas a desaceleração ocorre após o contato, não é o movimento da mão ao empurrar, e o enunciado pede a força aplicada no empurrão. A alternativa D contraria a fórmula F = m·a, pois a força depende também da aceleração. A alternativa E indica direção vertical, mas o empurrão é horizontal, e o valor de 150 N não resulta de m·a com os dados fornecidos.
💡 Dica: Calcule a aceleração antes de aplicar a fórmula da força.
Alternativa por alternativa
a = ?v/?t = 6,0/0,08 = 75 m/s²; F = m·a = 1,20·75 = 90 N. Unidade: N (kg·m/s²). Direção horizontal correspondente ao empurrão.
O aluno troca os dados do enunciado por outros números (30 m/s e 2 s) e calcula uma situação que não é a descrita, sem verificar se os valores correspondem ao problema.
Por que engana: Confundir a fórmula da força, aplicando incorretamente a aceleração ou a massa, resultando em um valor errado.
O aluno confunde a força que a mão aplica durante o empurrão com a desaceleração que ocorre depois do contato, achando que a força média deve ser negativa.
O aluno acredita que a força depende apenas da massa, ignorando que a relação F = m·a exige também a aceleração produzida.
O aluno associa a força a uma direção vertical, possivelmente por hábito de pensar em forças peso ou em lançamentos, e não identifica que o empurrão é horizontal. O valor de 150 N também não decorre de m·a com os dados.
Raio-X da questão
força média aplicada
avaliacao
força e aceleração · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
Confundir a fórmula da força, aplicando incorretamente a aceleração ou a massa, resultando em um valor errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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