Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Média⏱ medio

Na brincadeira do "pular elástico", uma faixa elástica tem constante elástica k = 200 N/m. Ela é esticada x =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Na brincadeira do "pular elástico", uma faixa elástica tem constante elástica k = 200 N/m. Ela é esticada x = 0,60 m além do comprimento natural antes do salto. Calcule: a) força máxima F exercida pela faixa; b) energia elástica U armazenada. Use F = k·x (N) e U = 1/2·k·x² (J).

A) F = 200 N; U = 18 J
B) F = 120 N; U = 72 J
C) F = 100 N; U = 25 J
D) F = 60 N; U = 36 J
E) F = 120 N; U = 36 J.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados: k = 200 N/m e x = 0,60 m (deformação além do comprimento natural). Passo 2: Calcule a força máxima pela fórmula F = k·x. Temos F = 200 × 0,60 = 120 N. Passo 3: Calcule a energia elástica pela fórmula U = 1/2·k·x². Temos x² = 0,36, então U = 1/2 × 200 × 0,36 = 100 × 0,36 = 36 J. Passo 4: Compare com as alternativas. A combinação F = 120 N e U = 36 J aparece apenas na alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: o valor de F = 200 N corresponde apenas a k, sem multiplicar pela deformação, e o valor de U = 18 J não sai da fórmula com x = 0,60 m. B: F = 120 N está certa, mas U = 72 J equivale a k·x², esquecendo o fator 1/2. C: F = 100 N e U = 25 J correspondem a x = 0,50 m, ou seja, houve troca do valor dado no enunciado. D: U = 36 J está certa, mas F = 60 N é a força média (k·x/2), e não a força máxima pedida. Conclusão: o gabarito oficial E está correto.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para calcular a força e a energia.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno tomou a força como apenas a constante k, sem multiplicá-la pela deformação x, e calculou a energia com um valor incorreto de x (aparentemente 0,30 m).

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou corretamente a força máxima, mas na energia usou U = k·x², esquecendo o fator 1/2 da fórmula da energia elástica.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força com a da energia, aplicando incorretamente os valores e obtendo resultados errados.

C Erradaerro: Atenção

O aluno trocou o valor da deformação 0,60 m por 0,50 m, obtendo F = 200 × 0,50 = 100 N e U = 1/2 × 200 × 0,25 = 25 J.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno confundiu força máxima com força média durante o alongamento (k·x/2 = 60 N), ou dividiu a energia pela deformação (36 / 0,60 = 60 N), que não é o conceito pedido.

E Correta

Aplicando F = k·x: F = 200·0,60 = 120 N. Energia U = 1/2·k·x² = 0,5·200·(0,60)² = 100·0,36 = 36 J.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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🧩 desafio

🎯 Conceito central

força e energia elástica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força e energia elástica · cálculo de energia potencial

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de força e energia elástica.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da força com a da energia, aplicando incorretamente os valores e obtendo resultados errados.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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