Durante um teste de segurança em um elevador de carga, um relatório técnico registrou que uma peça de massa 2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um teste de segurança em um elevador de carga, um relatório técnico registrou que uma peça de massa 2 kg apresentou aceleração de 5 m/s². O relatório afirma que a força resultante sobre a peça era de 10 N. Considere o Sistema Internacional de Unidades e a relação F = m · a. Com base nos dados do relatório, verifique a consistência da afirmação sobre a força resultante.
- A) A afirmação não é consistente, pois F = 2 kg · 5 m/s² = 100 N.
- B) A afirmação é consistente, pois F = 2 kg · 5 m/s² = 10 N.
- C) A afirmação não é consistente, pois F = 2 kg ÷ 5 m/s² = 0,4 N.
- D) A afirmação não é consistente, pois F = 2 kg + 5 m/s² = 7 N.
- E) A afirmação não é consistente, pois F = 5 m/s² ÷ 2 kg = 2,5 N.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 2 kg, a aceleração é a = 5 m/s² e a força afirmada pelo relatório é F = 10 N.
- Aplique a relação F = m · a, que vem da Segunda Lei de Newton. Substituindo os valores: F = 2 kg · 5 m/s² = 10 N.
- Compare o resultado com a afirmação do relatório. O valor calculado (10 N) coincide com o valor informado, portanto a afirmação é consistente com os dados. A alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Verifique por que as outras alternativas estão erradas. A alternativa A calcula 2 · 5 incorretamente como 100 N, quando o produto correto é 10 N. A alternativa C inverte a operação e divide a massa pela aceleração, o que não corresponde à relação F = m · a. A alternativa D soma grandezas de natureza diferente (massa e aceleração), o que não tem sentido físico. A alternativa E inverte os papéis de massa e aceleração, calculando a = F/m em vez de F = m · a.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para verificar a força.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplica 2 kg por 5 m/s² e obtém 100 em vez de 10, possivelmente por erro de cálculo ou por confundir a multiplicação com uma potência ou outra operação.
A segunda lei de Newton estabelece que a força resultante é o produto da massa pela aceleração. Substituindo os valores informados, obtém-se F = 2 · 5 = 10, com unidade kg·m/s², equivalente a N. Portanto, a afirmação do relatório é consistente.
O aluno acredita que a força é a divisão da massa pela aceleração, invertendo a ordem da relação F = m · a e dividindo 2 por 5.
O aluno soma massa e aceleração como se fossem grandezas do mesmo tipo, sem perceber que kg e m/s² não podem ser somados.
O aluno inverte a fórmula e divide a aceleração pela massa, como se estivesse calculando a = F/m, em vez de multiplicar massa por aceleração.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força e energia, aplicando a fórmula de forma inadequada e escolhendo uma alternativa que menciona energia em vez de força.
Raio-X da questão
força, massa e aceleração
avaliacao
força, massa e aceleração · unidades de medida
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
O aluno pode confundir a relação entre força e energia, aplicando a fórmula de forma inadequada e escolhendo uma alternativa que menciona energia em vez de força.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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