Física9º anoMédia⏱ medio

Um praticante de parkour (m = 65 kg) descreve um arco de 90° ao redor de um poste de raio R = 1,20 m com…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um praticante de parkour (m = 65 kg) descreve um arco de 90° ao redor de um poste de raio R = 1,20 m com velocidade tangencial v = 4,0 m/s. Calcule (a) a força centrípeta Fc necessária e (b) compare Fc com o peso do praticante (mg). Use g = 10 m/s² e Fc = m·v²/R.

A) Fc = 65·(4,0²)/2,40 = 433,3 N
B) Fc = m·v²/R = 65·(4,0²)/1,20 = 65·16/1,20 ˜ 866,7 N. Peso mg = 65·10 = 650 N. Fc ˜ 866,7 N > mg.
C) Fc = 900 N
D) Fc = 650 N
E) Fc = 65·(2,0²)/1,20 = 1083,3 N

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 65 kg, raio R = 1,20 m, velocidade tangencial v = 4,0 m/s e g = 10 m/s². O arco de 90° indica apenas a parte da trajetória percorrida e não altera o módulo da força centrípeta, que depende de m, v e R.
Calcule a força centrípeta com Fc = m·v²/R. Primeiro, v² = 4,0² = 16. Depois, m·v² = 65·16 = 1040. Por fim, Fc = 1040/1,20 = 866,7 N (aproximadamente).
Calcule o peso do praticante. P = mg = 65·10 = 650 N.
Compare os valores. Fc ≈ 866,7 N é maior que P = 650 N, cerca de 1,33 vez o peso (866,7/650 ≈ 1,33). Assim, a força necessária para manter a curva é maior que o peso do praticante.
Conclusão. A alternativa B é a correta, e o gabarito oficial coincide com a resolução. A alternativa A está errada porque usa 2,40 m (o diâmetro) em vez do raio de 1,20 m. A alternativa C está errada porque 900 N não resulta de nenhum cálculo com os dados. A alternativa D está errada porque 650 N é apenas o peso, não a força centrípeta. A alternativa E está errada porque troca v = 4,0 m/s por 2,0 m/s e, além disso, o resultado 1083,3 N não corresponde à conta feita com 2,0 m/s, que daria 216,7 N.

💡 Dica: Calcule a força centrípeta usando a fórmula dada.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno usou 2,40 m, que é o diâmetro, no lugar do raio de 1,20 m, e assim obteve uma força menor do que a real.

Por que engana: Confundir a fórmula da força centrípeta e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo da força.

B Correta

Fc = m·v²/R calcula a força radial necessária; comparação com mg mostra que a força centrípeta exigida excede o peso, indicando carga adicional lateral sobre o praticante.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno chegou a 900 N por estimativa grosseira ou arredondamento, sem aplicar a fórmula Fc = m·v²/R com os dados do enunciado.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno confundiu a força centrípeta com o peso do praticante, respondendo mg = 650 N como se fosse Fc. Não percebeu que a força centrípeta é uma resultante distinta do peso.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno substituiu v = 4,0 m/s por 2,0 m/s, o que é uma leitura errada dos dados. O valor 1083,3 N também não decorre da conta que ele indicou, que daria 216,7 N.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

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 centrípeta

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força centrípeta · movimento circular

📚 Reveja

Revisar a fórmula da força centrípeta e a comparação com o peso.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da força centrípeta e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo da força.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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