Um educador aplica um empurrão horizontal controlado em uma criança de massa m = 12,0 kg, gerando aceleração a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Um educador aplica um empurrão horizontal controlado em uma criança de massa m = 12,0 kg, gerando aceleração a = 0,50 m/s² para a direita. Calcule a força horizontal F necessária usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²).
- A) A força é 1,0 N, que é a metade da massa.
- B) A força necessária é 3 N, pois a massa é muito baixa.
- C) A força precisa ser 24 N para equilibrar o movimento.
- D) A força necessária é 12 N, porque é a massa total do sistema.
- E) F = 6,0 N, dirigida para a direita.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 12,0 kg e a aceleração é a = 0,50 m/s², dirigida para a direita. A força F é a incógnita.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m·a, que relaciona a força resultante horizontal com a massa e a aceleração do corpo.
- Substitua os valores: F = 12,0 × 0,50 = 6,0 N.
- Como a aceleração tem sentido para a direita e a força tem o mesmo sentido da aceleração, a força é dirigida para a direita. Logo, a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Análise das demais alternativas. A alternativa A está errada porque 1,0 N não resulta de F = m·a com os dados fornecidos. A alternativa B está errada porque a massa não é 'baixa' e 3 N não é o produto de m por a. A alternativa C está errada porque 24 N seria o resultado de m dividido por a (12,0 / 0,50), e não de m vezes a. A alternativa D está errada porque ignora a aceleração e usa apenas a massa como se fosse a força.
💡 Dica: Use a fórmula F = m·a para calcular a força.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde força com massa e supõe que a força seria apenas uma fração pequena da massa, sem aplicar a relação F = m·a.
O aluno acredita que uma massa pequena produz força pequena de forma intuitiva, e não calcula o produto m·a corretamente.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno inverte a operação e calcula F = m/a (12,0 / 0,50 = 24 N), além de confundir força com força equilibrante, quando a questão pede a força que gera a aceleração.
O aluno usa apenas o valor da massa como se fosse a força, ignorando a aceleração na fórmula F = m·a.
Pela 2ª lei de Newton: F = m·a. Substituindo m = 12,0 kg e a = 0,50 m/s² obtém-se F = 12,0·0,50 = 6,0 N, direção para a direita.
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 relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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