Em uma atividade experimental, estudantes analisaram o movimento de uma barra sobre uma superfície horizontal…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, estudantes analisaram o movimento de uma barra sobre uma superfície horizontal. Um sensor registrou que, ao aplicar uma força resultante constante de 15 N, a barra adquiriu aceleração constante de 5,0 m/s². Desprezando o atrito entre a barra e a superfície, os estudantes utilizaram a segunda lei de Newton para determinar a massa do objeto. Com base nos dados obtidos no experimento, qual foi a massa da barra analisada pelos estudantes?
- A) 3,75 kg
- B) 5,00 kg
- C) 3,00 kg
- D) 6,00 kg
- E) 15,00 kg
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força resultante aplicada à barra é F = 15 N e a aceleração adquirida é a = 5,0 m/s². O atrito é desprezado, então a força resultante é a única força que atua na direção do movimento.
- Escolha a lei adequada. A segunda lei de Newton relaciona força, massa e aceleração pela fórmula F = m × a, em que F é a força resultante em newtons, m é a massa em quilogramas e a é a aceleração em metros por segundo ao quadrado.
- Isole a massa. Como queremos a massa, dividimos a força pela aceleração: m = F / a.
- Substitua os valores. m = 15 / 5,0 = 3,0 kg.
- Confira a resposta. Multiplicando a massa pela aceleração, 3,0 × 5,0 = 15 N, que é exatamente a força aplicada. Logo, a alternativa correta é a C, 3,00 kg.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A (3,75 kg) não corresponde a nenhuma divisão correta de 15 por 5. A alternativa B (5,00 kg) repete o valor da aceleração, que não é a massa. A alternativa D (6,00 kg) dobra o resultado correto, o que não tem base na segunda lei. A alternativa E (15,00 kg) repete o valor da força, que não é a massa.
💡 Dica: Calcule a massa usando os dados fornecidos e a fórmula adequada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente fez uma divisão incorreta, dividindo 15 por 4 em vez de por 5, ou fez outro cálculo sem seguir a relação m = F / a.
Por que engana: Confundir unidades ou aplicar fórmula incorreta para calcular a massa da barra.
O aluno confundiu a grandeza pedida: tomou o valor da aceleração (5,0 m/s²) como sendo a massa, sem realizar nenhum cálculo com a força.
Como o atrito foi desprezado, a força resultante aplicada à barra é igual a 15 N. Pela segunda lei de Newton, F = m · a. Assim, m = F/a = 15/5,0 = 3,00 kg.
O aluno multiplicou ou dobrou o resultado, por exemplo calculando 15 / 5 × 2, sem justificativa na segunda lei de Newton, que não envolve fator 2 nesse caso.
O aluno usou diretamente o valor da força como massa, ignorando a aceleração, como se a massa fosse igual à força aplicada.
Raio-X da questão
massa e calculo fisico
avaliacao
conceito de massa · unidades de medida
Estude como calcular massa a partir de dados experimentais e fórmulas físicas.
Confundir unidades ou aplicar fórmula incorreta para calcular a massa da barra.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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