Física6º anoFácil⏱ medio

Um aluno de massa m = 30,0 kg está suspenso por um arnês que distribui o peso igualmente em duas alças nas…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um aluno de massa m = 30,0 kg está suspenso por um arnês que distribui o peso igualmente em duas alças nas coxas; cada alça tem área de contato A = 0,015 m². Calcule a força em cada alça e a pressão média p em cada área. Use g = 10 m/s². Fórmulas: F_total = m·g (N), F_alça = F_total/2 (N), p = F_alça / A (Pa). Direção: força vertical para cima exercida pelo arnês sobre o aluno.

A) Força em cada alça = 250 N e pressão média = 12 000 Pa.
B) Cada alça suporta força de 300 N e pressão de 15 000 Pa.
C) Força em cada alça = 75 N e pressão média = 3 000 Pa.
D) Força em cada alça = 100 N e pressão média = 5 000 Pa.
E) Força em cada alça F_alça = 150 N; pressão média p = 1,0×10^4 Pa (10 000 Pa).

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A massa é m = 30,0 kg, g = 10 m/s² e a área de contato de cada alça é A = 0,015 m². O arnês divide o peso igualmente entre duas alças.
Calcule o peso total, que é a força vertical para cima exercida pelo arnês: F_total = m·g = 30,0 × 10 = 300 N.
Divida o total pelas duas alças: F_alça = 300 / 2 = 150 N.
Calcule a pressão média em cada alça: p = F_alça / A = 150 / 0,015 = 10 000 Pa, ou 1,0×10^4 Pa.
Conclusão: a alternativa E traz exatamente F_alça = 150 N e p = 10 000 Pa, que são os valores obtidos pela resolução. Logo, a letra correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas. A: 250 N não resulta de 300 N divididos por duas alças, e 12 000 Pa não corresponde a 250/0,015. B: 300 N é a força total, não a de cada alça, e 300/0,015 daria 20 000 Pa, não 15 000 Pa. C: 75 N equivale a 300 dividido por 4, e não por 2. D: 100 N equivale a 300 dividido por 3, o que não faz sentido para duas alças.

💡 Dica: Calcule a força total antes de determinar a pressão.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno errou a força em cada alça (250 N, sem relação com a divisão de 300 N por 2) e depois calculou a pressão com valor incompatível com 250 N e 0,015 m².

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força e pressão, calculando a pressão com base em uma força incorreta.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno esqueceu de dividir o peso total pelas duas alças e usou 300 N como força de cada alça; a pressão de 15 000 Pa também não corresponde a 300/0,015.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno dividiu o peso total de 300 N por 4 em vez de por 2, achando que há quatro pontos de apoio, o que contraria o enunciado de duas alças.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno dividiu 300 N por 3, sem base no enunciado, que diz que o peso é distribuído igualmente em duas alças.

E Correta

F_total = m g = 30·10 = 300 N; F_alça = 300/2 = 150 N. p = 150 N / 0,015 m² = 10 000 Pa.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

força e pressão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de força e pressão · física básica

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de força e pressão em física.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre força e pressão, calculando a pressão com base em uma força incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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