Durante a organização de um centro de distribuição, uma trabalhadora empurra horizontalmente uma caixa com…
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
Durante a organização de um centro de distribuição, uma trabalhadora empurra horizontalmente uma caixa com força constante de 200 N. A caixa se desloca 5,0 m sobre um piso horizontal, na mesma direção e no mesmo sentido da força aplicada. Para analisar essa interação, considera-se o trabalho realizado por uma força constante pela expressão W = F · d · cos ?, em que ? é o ângulo entre a força e o deslocamento. Com base no texto, qual é o trabalho realizado pela força aplicada pela trabalhadora sobre a caixa?
- A) 0 J
- B) 1000 J
- C) 1000 N
- D) 40 J
- E) 200 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. A força aplicada é F = 200 N, o deslocamento é d = 5,0 m, e a força tem a mesma direção e o mesmo sentido do deslocamento. Assim, o ângulo entre a força e o deslocamento é θ = 0°.
- Aplicar a expressão do trabalho de força constante, W = F · d · cos θ. Como cos 0° = 1, temos W = 200 · 5,0 · 1.
- Calcular o produto: 200 · 5,0 = 1000, logo W = 1000 J. Essa é a resposta, e o gabarito oficial B está correto.
- Verificar por que as outras alternativas estão erradas. A alternativa A (0 J) só ocorreria se a força fosse perpendicular ao deslocamento, o que não é o caso. A alternativa C (1000 N) traz a unidade de força, mas trabalho se mede em joules. A alternativa D (40 J) resulta de dividir 200 por 5 em vez de multiplicar. A alternativa E (200 J) ignora o deslocamento e considera apenas a força.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho para encontrar a resposta.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter achado que, como a caixa se move com velocidade constante, não há trabalho, ou que o cosseno do ângulo é zero. Ele confunde o caso de força perpendicular ao deslocamento com o caso de força paralela.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho com a de potência, aplicando incorretamente os valores de força e deslocamento.
A força e o deslocamento têm a mesma direção e o mesmo sentido, portanto θ = 0° e cos 0° = 1. Assim, W = 200 · 5,0 · 1 = 1000 J.
O aluno calculou corretamente o valor numérico 1000, mas registrou a unidade de força (newton) em vez de joule, sem perceber que trabalho é força vezes distância.
O aluno dividiu a força pela distância (200 / 5 = 40) em vez de multiplicar, trocando a operação da fórmula W = F · d · cos θ.
O aluno considerou apenas o valor da força como resposta, esquecendo de multiplicar pelo deslocamento de 5,0 m, ou seja, não aplicou a expressão completa do trabalho.
Raio-X da questão
trabalho em física
avaliacao
cálculo de trabalho · força e deslocamento
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações.
Confundir a fórmula do trabalho com a de potência, aplicando incorretamente os valores de força e deslocamento.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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