Física9º anoMédia⏱ medio

Durante um rapel, um praticante de massa 80 kg desce com velocidade constante por 15 m. Calcule a tensão na…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Durante um rapel, um praticante de massa 80 kg desce com velocidade constante por 15 m. Calcule a tensão na corda T e o trabalho W_grav realizado pela força da gravidade. Use g = 10 m/s², F = m·a e W = F·d (SI: N, J).

A) W_grav = 80 kg × 9.8 m/s² × 15 m = 1170 J
B) W_grav = 60 kg × 10 m/s² × 15 m = 9000 J
C) T = 80 kg × 9.8 m/s² = 784 N
D) T = 80 kg × 10 m/s² = 700 N
E) T = 80 kg × 10 m/s² = 800 N. W_grav = 80 kg × 10 m/s² × 15 m = 12 000 J.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Como a velocidade é constante, a aceleração é zero (a = 0). Passo 2: Pela segunda lei de Newton, F = m·a = 0, ou seja, a força resultante é nula, então a tensão na corda equilibra o peso: T = m·g = 80 × 10 = 800 N. Passo 3: O trabalho da gravidade é W = F·d, com F = m·g = 800 N (peso, para baixo) e d = 15 m no mesmo sentido, logo W_grav = 800 × 15 = 12 000 J (positivo, pois força e deslocamento têm o mesmo sentido). Passo 4: Por que as outras estão erradas: A usa g = 9,8 m/s² em vez do valor fornecido de 10 m/s² e também não representa a tensão correta; B troca a massa de 80 kg por 60 kg; C usa g = 9,8 m/s² e fornece apenas a tensão, sem o trabalho pedido; D erra a multiplicação, pois 80 × 10 é 800, não 700. Passo 5: A alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial: T = 800 N e W_grav = 12 000 J.

💡 Dica: Calcule a força da gravidade e a tensão na corda separadamente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

Aplicou g = 9,8 m/s² em vez do valor fornecido de 10 m/s² e tratou o cálculo como se fosse uma questão de trabalho com um valor de força diferente do peso exato.

B Erradaerro: Atenção

Trocou a massa do praticante de 80 kg por 60 kg, provavelmente por leitura ou transcrição errada dos dados do enunciado.

C Erradaerro: Atenção

Usou g = 9,8 m/s² em vez de 10 m/s², obtendo T = 784 N; além disso, a alternativa não apresenta o trabalho da gravidade pedido na questão.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou erradamente 80 × 10 como 700 em vez de 800, um erro de cálculo na multiplicação, mesmo tendo a fórmula correta da tensão.

Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a massa errada ou a aceleração da gravidade incorretamente.

E Correta

Velocidade constante implica aceleração zero, logo T = m·g. O trabalho da gravidade é W = m·g·h com h = 15 m; assim W = 12 000 J.

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

tensão e trabalho

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

forças e movimento · trabalho e energia

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de força e trabalho na física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a massa errada ou a aceleração da gravidade incorretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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