Em um ensaio de bancada, aplica-se uma força resultante de 20 N a um corpo de massa 4,0 kg. Usando F = m·a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um ensaio de bancada, aplica-se uma força resultante de 20 N a um corpo de massa 4,0 kg. Usando F = m·a, determine a aceleração média do corpo e indique a unidade SI.
- A) 20 N/m²
- B) 4,0 N/kg
- C) 10,0 m/s²
- D) 0,5 m/s²
- E) 5,0 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força resultante é F = 20 N e a massa é m = 4,0 kg.
- Use a segunda lei de Newton, F = m·a, isolando a aceleração: a = F/m.
- Substitua os valores: a = 20 N / 4,0 kg = 5,0 m/s². Como N = kg·m/s², a unidade do quociente N/kg é m/s², que é a unidade SI de aceleração.
- Conclusão: a aceleração média é 5,0 m/s², alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 20 N/m² é unidade de pressão e não de aceleração. B) 4,0 N/kg parece ser o valor da massa com a unidade de campo gravitacional, mas não é o resultado de F/m. C) 10,0 m/s² resulta de multiplicar a força por 2 em vez de dividir pela massa. D) 0,5 m/s² não corresponde a 20 dividido por 4; seria necessário dividir a força por 40.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno manteve a força como resposta, apenas trocando a unidade por N/m², como se estivesse calculando pressão (força por área) em vez de aceleração.
O aluno escolheu a razão entre a massa e a unidade N/kg, confundindo a massa com o resultado e a unidade de campo gravitacional com a de aceleração, sem efetuar a divisão F/m.
O aluno errou o método multiplicando a força por 2 (20 × 2 = 40) e depois dividindo por 4, ou confundiu a operação com a aceleração da gravidade (10 m/s²).
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno provavelmente errou o cálculo ao dividir incorretamente os valores (por exemplo, usando 2 ou 10 N no lugar de 20 N), chegando a 0,5 m/s². A divisão correta de 20 por 4 é 5.
a = F/m = 20 N / 4,0 kg = 5,0 m/s²; 1 N = 1 kg·m/s², logo unidade SI é m/s².
Raio-X da questão
aceleração média
avaliacao
segunda lei de Newton · unidade de medida de aceleração
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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