Na aula de Educação Física, a turma conheceu o rapel, uma atividade em que a pessoa desce usando uma corda e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na aula de Educação Física, a turma conheceu o rapel, uma atividade em que a pessoa desce usando uma corda e um freio. Para estudar uma parada segura, use a conta F · d = ½ · m · v². Um praticante de 10 kg está a 4 m/s e para em 2 m usando o freio. Qual é a força média do freio?
- A) 80 N
- B) 40 N
- C) 20 N
- D) 16 N
- E) 10 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 10 kg, velocidade inicial v = 4 m/s e distância de parada d = 2 m. A energia cinética a ser dissipada é a do praticante antes da parada. Passo 2: Calcule a energia cinética. Ec = ½ · m · v² = ½ · 10 · 4² = ½ · 10 · 16 = 80 J. Passo 3: Aplique a conta dada, F · d = ½ · m · v². Como o trabalho da força do freio é F · d e toda a energia cinética é dissipada, temos F · 2 = 80. Passo 4: Isole F. F = 80 / 2 = 40 N. Passo 5: Conclusão. A força média do freio é 40 N, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (80 N) é a energia em joules, esquecendo de dividir pela distância; C (20 N) usa v em vez de v² no cálculo da energia, obtendo ½ · 10 · 4 = 20, e depois divide por 1; D (16 N) considera apenas v² e ignora a massa e a distância; E (10 N) toma a massa como se fosse a força, sem relacionar com a energia ou com a distância.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho e iguale à energia cinética.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente a energia cinética de 80 J, mas esquece que F · d = energia exige dividir pela distância de 2 m, tomando a energia diretamente como força.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do trabalho com a da força, aplicando incorretamente os conceitos de energia cinética e trabalho realizado.
A conta é F · 2 = ½ · 10 · 4². Como 4² = 16, temos F · 2 = 80. Então, F = 40 N.
O aluno eleva ao quadrado a velocidade de forma errada, usando apenas v = 4 no lugar de v² = 16, e calcula ½ · 10 · 4 = 20 J; depois não usa a distância corretamente.
O aluno extrai v² = 16 e o trata como se fosse a força, ignorando a massa de 10 kg e a distância de 2 m da fórmula.
O aluno toma o valor da massa, 10, como resposta em newtons, sem relacionar a massa com a velocidade e a distância de parada da conta dada.
Raio-X da questão
força média de frenagem
avaliacao
trabalho e energia · força e movimento
Revisar a relação entre trabalho e energia cinética.
O aluno pode confundir a fórmula do trabalho com a da força, aplicando incorretamente os conceitos de energia cinética e trabalho realizado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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