FísicaUERJBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, 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

Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco I, gerando no fio uma tração T_A. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco II, produzindo a tração T_B. Observe os esquemas: Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações T_A/T_B corresponde a: (UERJ 2018)

A) 9/10
B) 4/7
C) 3/5
D) 8/13

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique o sistema. Os blocos I (10 kg) e II (6 kg) estão ligados por um fio ideal e a superfície S não tem atrito. Assim, em cada caso o conjunto se move como um único corpo de massa total 16 kg. Passo 2: Calcule a aceleração no caso A, com F aplicada ao bloco I. Pela Segunda Lei de Newton, a = F / (m1 + m2) = 64 / 16 = 4 m/s^2. Passo 3: Calcule a tração T_A. O fio puxa apenas o bloco II, então T_A = m2 * a = 6 * 4 = 24 N. Passo 4: Calcule a aceleração no caso B, com F aplicada ao bloco II. Como a massa total continua 16 kg, a = 64 / 16 = 4 m/s^2. Passo 5: Calcule a tração T_B. Agora o fio puxa apenas o bloco I, então T_B = m1 * a = 10 * 4 = 40 N. Passo 6: Calcule a razão pedida: T_A / T_B = 24 / 40 = 3/5, que é a alternativa C, o gabarito. Passo 7: Por que as outras estão erradas. A alternativa A (9/10) não resulta de nenhuma combinação correta das massas e da aceleração comum, pois a razão entre as trações depende apenas da razão entre as massas, m2/m1 = 6/10. A alternativa B (4/7) surge de um cálculo de tração que não considera corretamente qual bloco é puxado pelo fio. A alternativa D (8/13) indica o uso de uma massa total ou de uma distribuição de força que não corresponde à configuração física do experimento.

💡 Dica: Calcule as acelerações e use a segunda lei de Newton para encontrar as trações.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno toma a razão entre as trações como se fosse uma razão de massas mal formada, tratando 9/10 como se viesse de uma soma ou subtração de massas em vez de m2/m1 = 6/10 = 3/5.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno calcula uma das trações considerando a força aplicada diretamente sobre o bloco que puxa o fio, ou usa a massa errada no bloco que está sendo tracionado, obtendo uma razão que não corresponde à física do sistema.

Por que engana: Confundir as forças aplicadas e não considerar corretamente a massa dos blocos na análise das trações.

C Correta

CORRETA. A razão 3/5 é obtida corretamente ao aplicar a segunda lei de Newton para cada bloco, considerando as massas e a força aplicada, e calcular a relação entre as trações T_A e T_B.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno usa uma massa total ou uma distribuição de força incorreta nos dois casos, por exemplo somando massas de forma inadequada ou trocando qual bloco recebe a força F, o que gera uma razão que não bate com a proporção correta das massas.

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

leis de Newton, tração, força

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

segunda lei de Newton · dinâmica de sistemas

📚 Reveja

estude a segunda lei de Newton e sistemas de corpos interligados

⚠️ Erro mais comum

Confundir as forças aplicadas e não considerar corretamente a massa dos blocos na análise das trações.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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