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Um cuidador lança horizontalmente uma bola macia de massa m = 0,20 kg com v = 1,0 m/s; a bola é parada em ?t =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um cuidador lança horizontalmente uma bola macia de massa m = 0,20 kg com v = 1,0 m/s; a bola é parada em ?t = 0,25 s ao ser pega pelo bebê. Calcule a força média horizontal exercida sobre a bola. Use F = m·a.

A) F_media = 0,8 N, dirigida oposta ao movimento.
B) ?E = 9,0 J; F_media = 90 N (horizontal).
C) ?E = 1,5 J; F_media = 15 N (para cima).
D) ?E = 3,0 J; F_media = 30 N (para baixo).
E) ?E = 2,0 J; F_media = 20 N (para cima).

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 0,20 kg, velocidade inicial v = 1,0 m/s, intervalo de tempo para parar Δt = 0,25 s. Os símbolos '?' do enunciado correspondem ao Δ (variação).
Calcule a variação de velocidade. A bola parte de 1,0 m/s e para, então Δv = 0 - 1,0 = -1,0 m/s. O sinal negativo indica que a variação ocorre no sentido contrário ao do lançamento.
Calcule a aceleração média. a = Δv / Δt = (-1,0) / 0,25 = -4 m/s^2, ou seja, módulo 4 m/s^2 com sentido oposto ao movimento.
Aplique a segunda lei de Newton. F = m·a = 0,20 × 4 = 0,8 N, horizontal e oposta ao movimento. Essa é a alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
Por que as demais estão erradas. B: a força de 90 N é muito maior que o resultado correto e a variação de energia de 9,0 J não corresponde à energia cinética da bola, que é 0,5 × 0,20 × 1,0^2 = 0,1 J. C: a força não é vertical, pois o movimento é horizontal, e a energia de 1,5 J não corresponde a 0,1 J. D: a força não atua para baixo, pois a bola se move na horizontal, e a energia de 3,0 J está incorreta. E: a força não atua para cima pelo mesmo motivo, e a energia de 2,0 J também está incorreta.
Conclusão. A força média horizontal é 0,8 N, oposta ao movimento. O gabarito oficial A está correto.

💡 Dica: Calcule a aceleração antes de aplicar a fórmula da força.

Alternativa por alternativa

A Correta

?v = -1,0 m/s ? a = ?v/?t = -4,0 m/s²; F = m·a = 0,20·(-4,0) = -0,8 N; magnitude 0,8 N, sentido contrário à velocidade inicial.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente trocou a fórmula da aceleração ou da força, como dividir por Δt ao quadrado ou multiplicar pelo tempo, e ainda confundiu a variação de energia com a própria força.

Por que engana: Confundir a direção da força média, considerando que ela deve ser oposta ao movimento da bola ao ser parada.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita que a força deve ter direção vertical, talvez por associar a bola ao peso ou a um movimento de levantar. O enunciado diz que o lançamento é horizontal, e a energia de 1,5 J não corresponde à energia cinética real.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a força que para a bola com o peso, que atua verticalmente para baixo. Ele não percebe que a força relevante é a horizontal responsável pela desaceleração.

E Erradaerro: Atenção

O aluno aceita uma força vertical para cima e uma energia de 2,0 J sem verificar a direção do movimento nem recalcular a energia cinética, que é 0,1 J.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

força média

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

força e aceleração · movimento uniforme

📚 Reveja

Revisar a relação entre força, massa e aceleração.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a direção da força média, considerando que ela deve ser oposta ao movimento da bola ao ser parada.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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