Um corpo de massa 2,0 kg é submetido a uma força resultante horizontal de 10 N. Usando a relação F = m·a…
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
Um corpo de massa 2,0 kg é submetido a uma força resultante horizontal de 10 N. Usando a relação F = m·a, calcule a aceleração do corpo (unidades SI).
- A) A aceleração é 10 m/s² porque a massa é irrelevante.
- B) A aceleração é 2,0 m/s², pois a força é proporcional à massa.
- C) A aceleração é 20 m/s², resultado da soma da força e massa.
- D) A aceleração é 5,0 N/kg, que é a mesma coisa que m/s².
- E) 5,0 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 2,0 kg e força resultante F = 10 N, horizontal. Passo 2: Use a segunda lei de Newton, F = m·a, isolando a: a = F / m. Passo 3: Substitua os valores: a = 10 N / 2,0 kg = 5,0 m/s². Como 1 N = 1 kg·m/s², a unidade N/kg se reduz a m/s², e o resultado está em unidades SI. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a E, 5,0 m/s². Concordo com o gabarito oficial. Atenção: a alternativa D também tem valor numérico 5,0 e a unidade N/kg é, de fato, equivalente a m/s². O enunciado pede unidades SI e a forma usual e esperada é m/s², por isso a E é a resposta mais adequada, mas a D não é um erro conceitual grave, e vale comentar essa ambiguidade com os alunos. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) Afirma que a massa é irrelevante, contrariando a relação F = m·a, em que a aceleração depende inversamente da massa. B) Confunde a relação: a aceleração não é proporcional à massa e 2,0 é o valor da massa, não o resultado. C) Soma força e massa, operação sem sentido físico para obter aceleração.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a massa não influencia a aceleração e que a aceleração é igual à força aplicada, ignorando que a aceleração é inversamente proporcional à massa.
O aluno inverte a relação de proporcionalidade, achando que a força é proporcional à massa, e acaba usando o valor da massa como resposta, sem calcular F / m.
O aluno soma os valores de força e massa (10 + 2 = 12, ou em erro semelhante 20) em vez de dividir, tratando F = m·a como se fosse uma soma ou multiplicação.
O aluno calcula corretamente o valor 5,0, mas acredita que N/kg é uma grandeza diferente de m/s², o que é um equívoco conceitual, pois 1 N = 1 kg·m/s² e portanto N/kg equivale a m/s². Esta alternativa é tecnicamente equivalente, o que torna a questão ambígua.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando incorretamente a fórmula F = m·a.
Pela segunda lei, a = F/m = 10 N / 2,0 kg = 5,0 m/s².
Raio-X da questão
aceleração e força
avaliacao
relação entre força e massa · unidades de medida em física
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando incorretamente a fórmula F = m·a.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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