Durante uma atividade lúdica de empurrão controlado entre crianças, uma criança de massa m2 = 18,0 kg está em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma atividade lúdica de empurrão controlado entre crianças, uma criança de massa m2 = 18,0 kg está em repouso sobre o tatame (atrito desprezível). Para treinar uma técnica de desequilíbrio suave é desejável acelerar o parceiro a a = 0,50 m/s². Qual a força horizontal constante F que deve ser aplicada no tronco do parceiro? Use F = m·a (SI).
- A) F = 36 N; um erro comum é multiplicar a massa pela aceleração ao quadrado.
- B) F = m2·a = 18,0 kg × 0,50 m/s² = 9,0 N.
- C) F = 4,5 N; calcular pela metade da força necessária é um erro lógico.
- D) F = 0 N; ignorar a força é incorreto, já que a aceleração não é zero.
- E) F = 18 N; aplicar toda a massa como força também é uma confusão.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A massa do parceiro é m2 = 18,0 kg e a aceleração desejada é a = 0,50 m/s². A força é horizontal e constante, e o atrito é desprezível, portanto a força resultante é a própria força F aplicada. Passo 2: Aplicar a segunda lei de Newton na forma F = m·a. Passo 3: Calcular F = 18,0 kg x 0,50 m/s² = 9,0 N. Kg vezes m/s² resulta em newton, a unidade de força do SI. Passo 4: Conferir o resultado. Com F = m·a, o único valor possível é 9,0 N, que corresponde à alternativa B, coincidindo com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 36 N resulta de dividir 18 por 0,50, o que inverte a operação correta. C) 4,5 N corresponde a 18 x 0,25, ou seja, usar a² ou tomar metade do valor correto. D) 0 N só ocorreria se a aceleração fosse nula, o que contradiz o enunciado. E) 18 N é apenas a massa, sem multiplicar pela aceleração.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a força.
Alternativa por alternativa
Provavelmente dividiu a massa pela aceleração (18 / 0,50 = 36), invertendo a operação prevista pela segunda lei de Newton. O texto da alternativa menciona multiplicar pela aceleração ao quadrado, o que daria 4,5 e não 36, indicando confusão entre as operações.
Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula da força, multiplicando a massa pela aceleração ao quadrado em vez de pela aceleração simples.
Pela 2ª lei de Newton, F = m·a; com massa m2 e aceleração desejada a, a força necessária é F = 18,0·0,50 = 9,0 N (unidade N).
Provavelmente usou a aceleração ao quadrado (18 x 0,25 = 4,5) ou tomou a metade do valor correto, achando que a força deveria ser reduzida pela metade sem justificativa física.
Acreditou que, sem força, não há efeito, ou que o parceiro fica parado porque nada foi aplicado. Não percebeu que o enunciado exige aceleração não nula, o que exige força resultante não nula.
Tomou o valor da massa diretamente como força, esquecendo de multiplicar pela aceleração desejada. Confundiu grandeza de massa com grandeza de força.
Raio-X da questão
força e aceleração
avaliacao
força e aceleração · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na física.
Confundir a aplicação da fórmula da força, multiplicando a massa pela aceleração ao quadrado em vez de pela aceleração simples.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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