Uma pessoa de massa m = 22,0 kg mantém velocidade constante v = 1,80 m/s em um caiaque. A potência dissipada…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma pessoa de massa m = 22,0 kg mantém velocidade constante v = 1,80 m/s em um caiaque. A potência dissipada por resistência do ar e da água é P = 40,0 W. Calcule a força de resistência média F_resist usando P = F·v.
- A) F_resist = 40 N
- B) F_resist = 22,2 N (força média de resistência).
- C) F_resist = 30 N
- D) F_resist = 25 N
- E) F_resist = 10 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão por conta própria. Como a velocidade é constante, a força de resistência equilibra a força que a pessoa aplica no caiaque, e a potência é dada por P = F·v. Logo, F = P/v.
- Substituindo os valores, F = 40,0 / 1,80 = 22,22 N, ou seja, aproximadamente 22,2 N.
- A massa de 22,0 kg não entra nesse cálculo, pois a relação entre potência, força e velocidade não depende dela. Ela serve apenas como dado distrator.
- Comparando com o gabarito oficial, a alternativa B (22,2 N) coincide com o resultado obtido, então o gabarito está correto.
- A alternativa A está errada porque 40 N é a própria potência, e a força não é obtida sem dividir pela velocidade.
- A alternativa C está errada porque 30 N não corresponde a 40,0 / 1,80, que é cerca de 22,2 N.
- A alternativa D está errada porque 25 N não é o resultado da divisão de 40,0 por 1,80.
- A alternativa E está errada porque 10 N também não é o quociente de P por v, e nenhuma operação razoável com os dados leva a esse valor.
💡 Dica: Use a fórmula P = F·v para encontrar F.
Alternativa por alternativa
O aluno tomou a potência de 40 W como se fosse a força, sem dividir pela velocidade. Confundiu as grandezas P e F.
Por que engana: Confundir a relação entre potência, força e velocidade, aplicando a fórmula de forma incorreta.
P = F·v ? F = P/v = 40,0 W / 1,80 m·s?1 = 22,222... N ˜ 22,2 N. Unidade N (kg·m/s²).
O aluno acertou a fórmula F = P/v, mas errou a divisão de 40,0 por 1,80, obtendo um valor arredondado de forma incorreta.
O aluno aplicou corretamente a relação F = P/v, mas calculou o quociente de forma errada, chegando a um valor inexato para 40,0 / 1,80.
O aluno não reconheceu a relação P = F·v e fez uma combinação aritmética inadequada dos dados, possivelmente misturando a massa ou a velocidade no cálculo.
Raio-X da questão
força de resistência
avaliacao
potência e força · velocidade constante
Revisar a relação entre potência, força e velocidade.
Confundir a relação entre potência, força e velocidade, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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