Educação FísicaCrianças bem pequenas (1a7m-3a11m)Média⏱ medio

Um balanço elástico destinado a crianças tem constante elástica k = 900 N/m. Quando uma criança de massa m =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um balanço elástico destinado a crianças tem constante elástica k = 900 N/m. Quando uma criança de massa m = 12,0 kg senta-se e é lentamente abaixada até o equilíbrio estático, determine a extensão x do elástico usando mg = kx. Use g = 10 m/s².

A) A massa da criança é 15,0 kg
B) A aceleração da gravidade é 9 m/s²
C) A extensão do elástico é 0,25 m
D) x = mg/k = 12·10/900 ˜ 0,13 m.
E) A constante elástica k é 800 N/m

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: k = 900 N/m, m = 12,0 kg e g = 10 m/s². A relação de equilíbrio estático é mg = kx, em que o peso da criança é equilibrado pela força elástica do balanço.
Calcule o peso: P = m·g = 12,0 × 10 = 120 N.
Isole a extensão: x = mg/k = 120/900 = 0,1333... m, ou seja, aproximadamente 0,13 m.
O resultado coincide com a alternativa D, que é a correta e também coincide com o gabarito oficial. A letra D apresenta o cálculo exato a ser feito, e o valor aproximado é 0,13 m.
Por que as outras estão erradas: A troca a massa dada (12,0 kg) por 15,0 kg, que não aparece no enunciado; B substitui o g fornecido (10 m/s²) pelo valor real da gravidade terrestre, contrariando o enunciado; C afirma que a extensão é 0,25 m, valor que não resulta de mg/k com os dados; E troca a constante k = 900 N/m por 800 N/m, o que altera o resultado.

💡 Dica: Aplique a fórmula mg = kx para encontrar x.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

Trocou a massa informada no enunciado (12,0 kg) por outro valor, como se a massa precisasse ser recalculada ou estivesse errada, sem usar o dado dado.

B Erradaerro: Senso comum

Usou de memória o valor real da gravidade terrestre (cerca de 9,8 ou 9 m/s²) em vez de usar o g = 10 m/s² fornecido pela questão.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Obteve 0,25 m por erro de cálculo, como dividir valores incorretamente ou inverter a operação entre mg e k, em vez de calcular 120/900.

Por que engana: Confundir a relação entre força e extensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.

D Correta

Equilíbrio: força peso mg = força elástica kx ? x = mg/k = (12·10)/900 = 0,133... m ˜ 0,13 m.

E Erradaerro: Atenção

Leu a constante elástica como 800 N/m em vez de 900 N/m, um erro de transcrição do dado do enunciado.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

lei de Hooke

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

forca peso · lei de Hooke

📚 Reveja

Revisar a lei de Hooke e suas aplicações em sistemas elásticos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre força e extensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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