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Física2ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Em uma aula de Biologia, estudantes analisaram um modelo mecânico de tendão, estrutura que pode armazenar e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 aula de Biologia, estudantes analisaram um modelo mecânico de tendão, estrutura que pode armazenar e devolver energia elástica durante o movimento. No modelo, uma mola representa o comportamento elástico do tendão. A mola possui constante elástica k = 200 N/m e foi comprimida em 5,0 cm. Para estimar a intensidade da força exercida pelo modelo, deve-se usar a relação F = k · ?x, com a deformação expressa em metros. Com base no modelo descrito, qual é a intensidade da força elástica exercida pela mola, em newtons (N)?

  1. A) 1000 N
  2. B) 10 N
  3. C) 0,1 N
  4. D) 40 N
  5. E) 0,25 N

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identificar os dados. A constante elástica é k = 200 N/m e a compressão é de 5,0 cm. Como a fórmula exige a deformação em metros, é preciso converter a unidade. Passo 2: Converter a deformação. 5,0 cm = 5,0 ÷ 100 m = 0,05 m. Passo 3: Aplicar a relação F = k · x. F = 200 · 0,05. Passo 4: Calcular. 200 · 0,05 = 10. Logo, F = 10 N, que é a alternativa B. Passo 5: Verificar as demais alternativas. A alternativa A (1000 N) usa 5,0 diretamente como se fosse metro, o que ignora a conversão de centímetros. A alternativa C (0,1 N) divide o resultado correto por 100 sem motivo. A alternativa D (40 N) divide k pela deformação em vez de multiplicar, o que inverte a relação. A alternativa E (0,25 N) multiplica a deformação por 5 e ignora a constante k. Passo 6: Conclusão. O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.

💡 Dica: Use a fórmula da força elástica: F = k * Δx.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno usou o valor 5,0 diretamente na fórmula, tratando-o como 5 metros, e não converteu os centímetros para metros. Assim obteve 200 · 5 = 1000.

Por que engana: Confundir a conversão de centímetros para metros, utilizando 5,0 cm como 5,0 m na fórmula.

B Correta

A deformação deve ser convertida para o Sistema Internacional: 5,0 cm = 0,050 m. Aplicando a relação F = k · Δx, obtém-se F = 200 N/m · 0,050 m = 10 N.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno converteu corretamente para 0,05 m, mas depois dividiu o resultado por 100 ou fez a conversão de centímetros duas vezes, chegando a um valor muito pequeno.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno dividiu a constante elástica pela deformação (200 ÷ 5 = 40) em vez de multiplicá-las, o que inverte a relação F = k · x.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno multiplicou a deformação por 5 e não usou a constante k da mola, confundindo a fórmula da força elástica com outra operação.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

força elástica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força elástica · unidades de medida

📚 Reveja

Revisar a fórmula da força elástica e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a conversão de centímetros para metros, utilizando 5,0 cm como 5,0 m na fórmula.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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