Em uma brincadeira, um capacete para a cabeça de uma criança para um movimento com segurança. A cabeça tem…
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
Em uma brincadeira, um capacete para a cabeça de uma criança para um movimento com segurança. A cabeça tem massa de 4 kg, velocidade de 4 m/s e para em 0,50 m. Use a = v²/(2d), F = m·a e g = 10 m/s². Qual é a desaceleração, a força e a desaceleração em g?
- A) a = 160 m/s²; F = 640 N; 16 g
- B) a = 40 m/s²; F = 160 N; 4 g
- C) a = 20 m/s²; F = 80 N; 2 g
- D) a = 16 m/s²; F = 64 N; 1,6 g
- E) a = 320 m/s²; F = 1.280 N; 32 g
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 4 kg, velocidade inicial v = 4 m/s, distância de parada d = 0,50 m e g = 10 m/s².
- Calcule a desaceleração com a = v^2/(2d). Primeiro, v^2 = 4^2 = 16. Depois, 2d = 2 x 0,50 = 1,00. Logo, a = 16/1 = 16 m/s².
- Calcule a força com F = m·a = 4 x 16 = 64 N.
- Expresse a desaceleração em unidades de g. Como g = 10 m/s², a/g = 16/10 = 1,6 g.
- Conclusão. Os resultados são a = 16 m/s², F = 64 N e 1,6 g, que correspondem à alternativa D. O gabarito oficial D está correto.
- Por que as outras estão erradas: A usa 2d igual a 0,10 e, por isso, obtém um valor dez vezes maior. B usa um denominador incorreto e obtém a = 40 m/s². C confunde a desaceleração com um múltiplo de g, obtendo 2 g. E trata a distância de forma incorreta, obtendo a = 320 m/s².
💡 Dica: Calcule a desaceleração usando a fórmula dada antes de encontrar a força.
Alternativa por alternativa
O aluno errou o denominador da fórmula, usando 2d igual a 0,10 em vez de 1,00, o que multiplica a aceleração por dez. Possivelmente houve troca de unidade ou erro de posição decimal ao usar a distância.
O aluno calculou o denominador de forma errada, obtendo 2d igual a 0,40, e dividiu 16 por esse valor. Ele aplicou a fórmula de maneira procedimental incorreta.
O aluno confundiu a desaceleração com um múltiplo de g, obtendo a igual a 2g, e não aplicou corretamente a fórmula a = v^2/(2d). Acabou partindo de um valor de g em vez de calcular a partir dos dados.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força com a da aceleração, aplicando incorretamente os valores e obtendo resultados errados.
a = 4²/(2·0,50) = 16 m/s². F = 4·16 = 64 N. Como g = 10 m/s², 16/10 = 1,6 g.
O aluno tratou a distância de forma incorreta, usando 2d igual a 0,05 (como se d fosse 0,025 m), e obteve a = 320 m/s². Esse erro de conversão ou de cálculo do denominador multiplica o resultado por vinte.
Raio-X da questão
desaceleração e força
avaliacao
desaceleração e força · movimento uniformemente variado
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente variado e força resultante.
O aluno pode confundir a fórmula da força com a da aceleração, aplicando incorretamente os valores e obtendo resultados errados.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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