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Em um balanço preso a um galho, um bebê de massa 7,0 kg passa pelo ponto mais baixo com velocidade 2,0 m/s. A…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em um balanço preso a um galho, um bebê de massa 7,0 kg passa pelo ponto mais baixo com velocidade 2,0 m/s. A corda tem comprimento 1,2 m. Calcule a tensão na corda nesse ponto. Use g = 10 m/s², F_c = m v² / r e T = mg + m v² / r.

A) T = 60 N.
B) T = 80 N, verticalmente.
C) T = mg + m v²/r = 7,0·10 + 7,0·(2,0)²/1,2 ˜ 70 + 23,33 = 93,3 N (aprox.).
D) T = 100 N.
E) T = 50 N, em direção ao chão.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique as forças no ponto mais baixo da trajetória. A tensão T da corda aponta para cima (em direção ao galho) e o peso mg aponta para baixo. Como o bebê descreve uma circunferência, a resultante centrípeta aponta para cima, em direção ao centro. Passo 2: Aplique a Segunda Lei de Newton na direção radial, com sentido positivo para cima: T - mg = m v^2 / r, logo T = mg + m v^2 / r. Passo 3: Calcule o peso: mg = 7,0 · 10 = 70 N. Passo 4: Calcule o termo centrípeto: m v^2 / r = 7,0 · (2,0)^2 / 1,2 = 7,0 · 4,0 / 1,2 = 28 / 1,2 ≈ 23,3 N. Passo 5: Some as duas parcelas: T = 70 + 23,3 ≈ 93,3 N. Passo 6: Compare com o gabarito. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial, embora o texto dela contenha um pequeno erro de digitação (o símbolo '˜' no lugar de 'aprox.'), sem alterar o valor. Por que as outras estão erradas: A) 60 N não corresponde a nenhuma soma correta das parcelas, pois o peso sozinho já vale 70 N. B) 80 N está numericamente errado e, além disso, a direção não é uma grandeza que altere o módulo da tensão. D) 100 N é um valor arredondado de forma indevida, pois o resultado exato é cerca de 93,3 N. E) 50 N está abaixo do próprio peso, e a tensão não pode apontar para o chão, pois a corda puxa o bebê para cima.

💡 Dica: Aplique a fórmula da tensão na corda considerando as forças envolvidas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente considerou o peso como 60 N (erro de multiplicação, por exemplo usando massa de 6 kg) ou ignorou a parcela centrípeta de forma inconsistente.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Provavelmente fez uma estimativa ou soma errada das parcelas e acrescentou a palavra 'verticalmente' como se a direção mudasse o valor da tensão, sem calcular corretamente o módulo.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da tensão, aplicando incorretamente a aceleração centrípeta ou não somando corretamente as forças.

C Correta

No ponto mais baixo, a tensão deve sustentar o peso mg e fornecer a força centrípeta m v²/r. Assim T = mg + m v²/r = 93,3 N, dirigindo-se ao ponto de fixação da corda.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente arredondou excessivamente o resultado para um número redondo, sem perceber que a parcela mv^2/r é cerca de 23,3 N e a soma correta é 93,3 N.

E Erradaerro: Conceitual

Provavelmente confundiu o sentido da tensão, achando que ela puxa o bebê para baixo, e subtraiu termos de forma incorreta, obtendo um valor menor que o próprio peso.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura alto

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 em corda

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

tensão em corda · forças em movimento

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de dinâmica e forças em movimento circular.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da tensão, aplicando incorretamente a aceleração centrípeta ou não somando corretamente as forças.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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