Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Média⏱ medio

Uma criança de massa m = 16 kg fica apoiada no centro de uma rede presa por duas cordas simétricas que formam…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Uma criança de massa m = 16 kg fica apoiada no centro de uma rede presa por duas cordas simétricas que formam um ângulo ? = 25° com a vertical. Calcule a intensidade da tensão T em cada corda. Use g = 10 m/s² e equilibre forças verticais: 2·T·cos? = m·g.

A) T = 70 N
B) T = 50 N
C) T = 100 N
D) T = m·g/(2·cos?) = 16·10/(2·cos25°) ˜ 88,3 N
E) T = 80 N

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique as forças verticais sobre a criança. Ela está em equilíbrio, com o peso P = m·g = 16 · 10 = 160 N para baixo e as duas tensões das cordas para cima. Como a rede é simétrica, as tensões são iguais, T em cada corda. Passo 2: Projete as tensões na vertical. Cada corda forma 25° com a vertical, então sua componente vertical é T·cos25°. Passo 3: Escreva o equilíbrio vertical: 2·T·cos25° = m·g, ou seja, 2·T·cos25° = 160 N. Passo 4: Isole T: T = 160 / (2·cos25°). Com cos25° ≈ 0,906, temos 2·cos25° ≈ 1,813, logo T ≈ 88,3 N. Passo 5: Conclusão. A alternativa correta é a D, que traz exatamente essa expressão e o valor aproximado 88,3 N, coincidindo com o gabarito oficial. A alternativa A (70 N) está errada porque não corresponde a nenhum valor obtido da equação. A alternativa B (50 N) está errada porque é muito menor que o resultado da equação. A alternativa C (100 N) está errada porque corresponde a um peso de 10 kg, e não aos 16 kg do enunciado. A alternativa E (80 N) está errada porque é a metade do peso e ignora a inclinação das cordas.

💡 Dica: Equilibre as forças verticais e resolva a equação para T.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno estima a tensão por um valor próximo da metade do peso e faz um ajuste arbitrário, sem usar a relação 2·T·cos25° = m·g.

Por que engana: Confundir a relação entre a massa e a força gravitacional, não aplicando corretamente a fórmula de equilíbrio de forças.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno pensa que a tensão é bem menor que o peso dividido entre as cordas, sem considerar que o cosseno de 25° é próximo de 1 e que as cordas sustentam o peso inteiro na vertical.

C Erradaerro: Atenção

O aluno usa uma massa incorreta, como 10 kg, ao calcular o peso (m·g = 100 N), ou seja, não usa os 16 kg informados no enunciado.

D Correta

No equilíbrio estático soma das componentes verticais das tensões compensa o peso: 2T cos? = mg ? T = mg/(2 cos?). Substituindo valores obtém-se ~88,3 N.

E Erradaerro: Senso comum

O aluno divide o peso igualmente entre as duas cordas como se fossem verticais, ignorando o ângulo de 25° com a vertical e a componente vertical da tensão.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

tensão em cordas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equilibrio de forças · tensao em cordas

📚 Reveja

Revisar o equilíbrio de forças e a decomposição de vetores.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre a massa e a força gravitacional, não aplicando corretamente a fórmula de equilíbrio de forças.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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