Numa bancada de laboratório aplica-se uma força horizontal constante F = 2,0 N sobre uma massa m = 0,50 kg…
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
Numa bancada de laboratório aplica-se uma força horizontal constante F = 2,0 N sobre uma massa m = 0,50 kg (atrito desprezível). Determine a aceleração a do corpo em m/s² usando F = m·a.
- A) a = F * m = 2,0 N * 0,50 kg = 1,0 m/s²
- B) a = m/F = 0,50 kg / 2,0 N = 0,25 m/s²
- C) a = F/m = 2,0 N / 0,50 kg = 4,0 m/s²
- D) a = F - m = 2,0 N - 0,50 kg = 1,5 m/s²
- E) a = F + m = 2,0 N + 0,50 kg = 2,5 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: F = 2,0 N (força horizontal constante), m = 0,50 kg (massa) e atrito desprezível, o que significa que a força resultante na direção do movimento é a própria F. Passo 2: Use a Segunda Lei de Newton, F = m·a, isolando a aceleração: a = F/m. Passo 3: Substitua os valores: a = 2,0 N / 0,50 kg = 4,0 m/s². Passo 4: Como 1 N = 1 kg·m/s², a unidade resultante é kg·m/s² dividido por kg, ou seja, m/s², compatível com a unidade pedida. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a C, e o gabarito oficial está correto. A alternativa A está errada porque multiplica F por m, em vez de dividir. A alternativa B está errada porque inverte a divisão, colocando a massa no numerador. A alternativa D está errada porque subtrai grandezas de natureza diferente (força e massa), o que não tem significado físico. A alternativa E está errada porque soma grandezas diferentes, também sem significado físico.
💡 Dica: Use a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a força pela massa, acreditando que a aceleração cresce proporcionalmente à massa. Ele inverteu a relação entre as grandezas, quando na verdade a aceleração é inversamente proporcional à massa.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando operações incorretas como multiplicação ou subtração em vez de divisão.
O aluno dividiu a massa pela força (m/F), invertendo a ordem da divisão. Ele não percebeu que a aceleração é a força dividida pela massa.
Pela segunda lei, F = m·a. Isolando a, a = F/m. Substituindo F=2,0 N e m=0,50 kg resulta 4,0 m/s².
O aluno subtraiu a massa da força, como se fossem grandezas somáveis ou subtraíveis. Não compreende que força e massa têm natureza física diferente e que a relação entre elas é de proporção, não de operação aditiva.
O aluno somou a força e a massa, tratando-as como grandezas compatíveis. Não entende que a Segunda Lei de Newton relaciona essas grandezas por multiplicação ou divisão, não por soma.
Raio-X da questão
segunda lei de Newton
avaliacao
segunda lei de Newton · força e massa
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando operações incorretas como multiplicação ou subtração em vez de divisão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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