Um trenó de massa m = 8,0 kg sobre uma superfície horizontal sem atrito recebe uma força horizontal resultante…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um trenó de massa m = 8,0 kg sobre uma superfície horizontal sem atrito recebe uma força horizontal resultante constante F = 16 N direcionada para a direita. Usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), calcule a aceleração do trenó e indique sua direção.
- A) a = 2,0 m/s² para a direita.
- B) a = 16 m/s² para a direita
- C) a = 1,0 m/s² para a esquerda
- D) a = 0,5 m/s² para cima
- E) a = 4,0 m/s² para a direita
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 8,0 kg e a força resultante horizontal é F = 16 N, para a direita. Passo 2: Aplique a segunda lei de Newton, F = m·a, isolando a aceleração: a = F/m. Passo 3: Substitua os valores: a = 16 / 8,0 = 2,0 m/s². Passo 4: Como a força resultante aponta para a direita e a aceleração tem o mesmo sentido da resultante (a massa é positiva), a aceleração é de 2,0 m/s² para a direita. Passo 5: Confira a resposta: 8,0 × 2,0 = 16 N, que reproduz a força dada. Passo 6: Por que as outras estão erradas. B) divide-se a força pela massa; não se deve usar a força diretamente como aceleração. C) o valor 1,0 m/s² resulta de dividir a força pelo dobro da massa, e o sentido para a esquerda contraria a força aplicada. D) a aceleração de 0,5 m/s² seria m/F, invertendo a relação, e a direção para cima não tem relação com a força horizontal. E) o valor 4,0 m/s² corresponde a 16/4, que não usa a massa de 8,0 kg. Passo 7: O gabarito oficial (A) está correto; não há discordância.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
Pela 2ª Lei de Newton, F = m·a ? a = F/m = 16 N / 8,0 kg = 2,0 m/s²; a direção é a mesma da força resultante (para a direita).
O aluno acredita que a aceleração é numericamente igual à força, esquecendo de dividir pela massa. Ele tende a tratar a força como se fosse a aceleração.
O aluno divide a força pelo dobro da massa, obtendo 1,0 m/s², e atribui sentido oposto à força, como se a aceleração fosse contra a força aplicada.
O aluno inverte a relação, calculando m/F = 0,5, e associa o movimento a uma direção vertical, possivelmente pela intuição de peso ou de queda.
O aluno calcula 16/4 em vez de 16/8, ou seja, usa um denominador errado ao copiar a massa, o que leva a 4,0 m/s² com o sentido correto.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Raio-X da questão
aceleração de um corpo
avaliacao
segunda lei de Newton · força e massa
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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