FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

O corpo de um aspirador de pó tem massa igual a 2,0 kg. Ao utilizá-lo, durante um dado intervalo de tempo, uma…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O corpo de um aspirador de pó tem massa igual a 2,0 kg. Ao utilizá-lo, durante um dado intervalo de tempo, uma pessoa faz um esforço sobre o tubo 1 que resulta em uma força de intensidade constante igual a 4,0 N aplicada ao corpo do aspirador. A direção dessa força é paralela ao tubo 2, cuja inclinação em relação ao solo é igual a 60°, e puxa o corpo do aspirador para perto da pessoa. Considere sen 60° = 0,87, cos 60° = 0,5 e também que o corpo do aspirador se move sem atrito. Durante esse intervalo de tempo, a aceleração do corpo do aspirador, em m/s², equivale a: (UERJ 2014)

A) 0,5
B) 1,0
C) 1,5
D) 2,0

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique o que a questão pede. Queremos a aceleração do corpo do aspirador, que tem massa m = 2,0 kg e está sujeito a uma força de 4,0 N aplicada ao longo do tubo 2, inclinado 60° em relação ao solo. Passo 2: Como o movimento é sem atrito e o corpo se desloca no chão, só a componente horizontal da força produz aceleração no sentido do deslocamento. A componente vertical é equilibrada pelo apoio e pelo peso, e não move o corpo horizontalmente. Passo 3: Calcule a componente horizontal da força: Fx = F · cos 60° = 4,0 · 0,5 = 2,0 N. Passo 4: Aplique a Segunda Lei de Newton na direção do movimento: a = Fx / m = 2,0 / 2,0 = 1,0 m/s². Resposta: alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A (0,5) resulta de dividir a componente horizontal pela força total em vez da massa. C (1,5) surge de um valor incorreto para a componente, como tomar 3 N, o que não corresponde a 4,0 · cos 60°. D (2,0) ignora a inclinação do tubo e usa a força inteira, ou esquece de dividir pela massa.

💡 Dica: Calcule a componente da força na direção do movimento e use a segunda lei de Newton.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula a componente horizontal corretamente (2,0 N), mas divide esse valor pela força total de 4,0 N, achando que a aceleração é a razão entre forças, e não a razão entre força e massa.

Por que engana: Confundir a força total com a componente da força na direção do movimento, ou esquecer de decompor a força aplicada.

B Correta

CORRETA. A força efetiva na direção do movimento é Fcos60° = 4,0 N × 0,5 = 2,0 N. Aplicando a segunda lei de Newton, a = F/m = 2,0 N / 2,0 kg = 1,0 m/s².

C Erradaerro: Conceitual

O aluno toma um valor errado para a componente horizontal, por exemplo tratando sen 60° como 0,75 e obtendo 3,0 N, e depois divide por 2,0 kg, chegando a 1,5 m/s².

D Erradaerro: Conceitual

O aluno usa a força inteira de 4,0 N como se estivesse toda alinhada ao movimento, ignorando a inclinação de 60° do tubo, e calcula a = F/m = 2,0 m/s².

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

Força, aceleração, segunda lei Newton

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Segunda lei de Newton · Decomposição de vetores

📚 Reveja

Estude a decomposição de forças e a segunda lei de Newton (F=ma).

⚠️ Erro mais comum

Confundir a força total com a componente da força na direção do movimento, ou esquecer de decompor a força aplicada.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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