Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um carrinho sobre uma pista horizontal…
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 atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um carrinho sobre uma pista horizontal. Em determinado instante, a força resultante sobre o carrinho era de 15,0 N, orientada para a direita, e sua massa era de 2,50 kg. Desprezando efeitos que não estejam incluídos na força resultante, considere a relação F = m · a, em que F é dada em newtons, m em quilogramas e a em metros por segundo ao quadrado. Com base nos dados do experimento, qual é o módulo e a direção da aceleração do carrinho nesse instante?
- A) a = 37,5 m/s², para a direita.
- B) a = 2,50 m/s², para a direita.
- C) a = 6,0 m/s², para a esquerda.
- D) a = 6,0 m/s², para a direita.
- E) a = 0,167 m/s², para a direita.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A força resultante é F = 15,0 N, orientada para a direita, e a massa é m = 2,50 kg. Pede-se a aceleração a.
- Aplique a segunda lei de Newton, F = m · a, isolando a: a = F / m.
- Calcule o módulo: a = 15,0 / 2,50 = 6,0 m/s².
- Determine a direção. Pela segunda lei de Newton, a aceleração tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. Como a força aponta para a direita, a aceleração também aponta para a direita.
- Portanto a alternativa correta é a D (a = 6,0 m/s², para a direita), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A multiplica em vez de dividir (15,0 · 2,50 = 37,5); a B confunde a aceleração com o valor da massa; a C acerta o módulo, mas inverte o sentido, o que só faria sentido se a força fosse para a esquerda; a E inverte a divisão (2,50 / 15,0 = 0,167).
💡 Dica: Use a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a força pela massa em vez de dividir, aplicando a fórmula como se fosse a = F · m.
O aluno acredita que a aceleração é numericamente igual à massa, ou copiou o dado da massa como resposta sem realizar nenhum cálculo.
Por que engana: Confundir a direção da aceleração, escolhendo uma alternativa que indica uma direção oposta à força resultante.
O aluno calcula corretamente o módulo, mas associa a aceleração a um sentido contrário ao da força, pensando que a força 'freia' o movimento, como se a aceleração sempre se opusesse à força.
Pela segunda lei de Newton, a aceleração é obtida pela razão entre a força resultante e a massa: a = F/m = 15,0/2,50 = 6,0 m/s². Como a força resultante está orientada para a direita, a aceleração também tem essa direção.
O aluno inverte a operação e calcula m / F (2,50 / 15,0 = 0,167), tratando a massa como dividendo.
Raio-X da questão
aceleração de um bloco
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de aceleração
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a direção da aceleração, escolhendo uma alternativa que indica uma direção oposta à força resultante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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