Um estudante de Física observa que, sob a ação de uma força vertical de intensidade constante, um corpo de 2,0…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Um estudante de Física observa que, sob a ação de uma força vertical de intensidade constante, um corpo de 2,0 kg sobe 1,5 m, a partir do repouso. O trabalho realizado por essa força, nesse deslocamento, é de 36 J. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², a aceleração, adquirida pelo corpo, tem módulo (Mackenzie 2011)
- A) 1 m/s²
- B) 2 m/s²
- C) 3 m/s²
- D) 4 m/s²
- E) 5 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Trabalho da força constante: W = F·d. Logo F = W/d = 36 J / 1,5 m = 24 N, força vertical para cima. Passo 2: Peso do corpo: P = m·g = 2,0 kg · 10 m/s² = 20 N, dirigido para baixo. Passo 3: Força resultante para cima: Fr = F − P = 24 N − 20 N = 4 N. Passo 4: Segunda Lei de Newton: a = Fr/m = 4 N / 2,0 kg = 2 m/s². Conferência pela energia: trabalho da resultante = 36 J − 20 N·1,5 m = 6 J, que é a energia cinética adquirida; com v² = 6 e a = v²/(2d) = 6/3 = 2 m/s², confirmando o resultado. Passo 5: Análise das alternativas erradas. A) 1 m/s² resultaria de uma força resultante de 2 N, o que só ocorre se o peso ou o trabalho forem calculados incorretamente. C) 3 m/s² corresponde a dividir o trabalho líquido de 6 J pela massa sem considerar o deslocamento. D) 4 m/s² surge ao esquecer de dividir a força resultante de 4 N pela massa. E) 5 m/s² vem de tomar a aceleração como metade de g, ignorando a força aplicada. Gabarito oficial B confere com a resolução.
💡 Dica: Use a fórmula do trabalho e a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
Calculou uma força resultante de 2 N, por erro na subtração entre a força aplicada e o peso ou no cálculo do trabalho, e depois dividiu pela massa.
CORRETA. O trabalho realizado pela força é igual à variação da energia cinética mais o trabalho contra a gravidade; ao calcular a força resultante e aplicar a segunda lei de Newton, obtém-se aceleração de 2 m/s².
Dividiu o trabalho líquido (6 J) pela massa, obtendo 3 J/kg, e tratou essa grandeza como aceleração sem considerar a relação com o deslocamento.
Calculou corretamente a força resultante de 4 N, mas esqueceu de dividi-la pela massa de 2,0 kg, tomando a força como aceleração.
Assumiu que a aceleração do corpo é a metade da gravidade (g/2 = 5 m/s²), ignorando o valor da força aplicada e a relação F = m·a.
Raio-X da questão
trabalho, força, aceleração
diagnostico
trabalho de uma força · segunda lei de Newton
Estude trabalho da força e segunda lei de Newton.
Confundir trabalho realizado pela força com energia potencial ou esquecer de considerar a força peso.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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