Em uma brincadeira de carrinho de mão, o conjunto começa parado. Uma força de 120 N age por 2,0 s sobre o…
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 de carrinho de mão, o conjunto começa parado. Uma força de 120 N age por 2,0 s sobre o conjunto, que tem massa de 55 kg. Qual é a velocidade final do conjunto?
- A) 4,36 m/s
- B) 6,00 m/s
- C) 60,00 m/s
- D) 2,18 m/s
- E) 240,00 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Força F = 120 N, intervalo de tempo t = 2,0 s, massa m = 55 kg e velocidade inicial igual a zero, pois o conjunto começa parado. Passo 2: Relacione força, tempo e variação de velocidade pelo Teorema do Impulso. O impulso da força é I = F·t, e ele é igual à variação da quantidade de movimento, I = m·v − m·v0. Como v0 = 0, temos F·t = m·v. Passo 3: Calcule o impulso: I = 120 × 2,0 = 240 N·s. Passo 4: Isole a velocidade final: v = F·t / m = 240 / 55 ≈ 4,36 m/s. Passo 5: Compare com o gabarito. O resultado 4,36 m/s corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa B (6,00 m/s) não resulta de F·t/m com os dados do enunciado; a alternativa C (60,00 m/s) surge de dividir a força pelo tempo e ignorar a massa; a alternativa D (2,18 m/s) é apenas a razão F/m, esquecendo de multiplicar pelo tempo, o que daria a aceleração e não a velocidade; a alternativa E (240,00 m/s) é o impulso F·t, esquecendo de dividir pela massa.
💡 Dica: Aplique a fórmula F·t = m·?v para encontrar a velocidade final.
Alternativa por alternativa
Como o conjunto começa parado, sua velocidade inicial é 0 m/s. A variação da velocidade é calculada por F × t ÷ m: 120 × 2 ÷ 55 = 4,36 m/s. Portanto, a velocidade final é 4,36 m/s.
O aluno provavelmente errou o cálculo ou usou um valor de massa ou de tempo que não está no enunciado, obtendo 6,00 m/s a partir de F·t dividido por um número incorreto.
O aluno dividiu a força pelo tempo (120 / 2 = 60) e ignorou a massa, como se a velocidade fosse proporcional apenas à força e ao tempo inversamente.
O aluno calculou apenas F/m = 120/55 ≈ 2,18, que é a aceleração, e esqueceu de multiplicar pelo intervalo de tempo de 2,0 s para obter a velocidade.
O aluno calculou corretamente o impulso F·t = 240 N·s, mas tomou o impulso como se fosse a velocidade final, sem dividir pela massa.
Raio-X da questão
força e movimento
avaliacao
força e movimento · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
O aluno pode confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor de velocidade errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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