Em uma feira de ciências realizada em Recife, estudantes testam uma caixa de transporte autônoma sobre uma…
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
Em uma feira de ciências realizada em Recife, estudantes testam uma caixa de transporte autônoma sobre uma pista reta e horizontal. Em certo instante, o motor exerce uma força horizontal de 18 N para leste, enquanto um cabo exerce uma força horizontal de 25 N para oeste. O atrito é desprezado, e a caixa se deslocava inicialmente para leste. Considerando as forças descritas no texto-base, qual é a direção e o sentido da aceleração da caixa nesse instante?
- A) A aceleração é vertical e aponta para baixo.
- B) A aceleração é horizontal e aponta no sentido do movimento inicial.
- C) A aceleração é horizontal e aponta para oeste.
- D) A aceleração é nula, pois as duas forças se compensam.
- E) A aceleração é horizontal e aponta para leste.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais. O motor exerce 18 N para leste e o cabo exerce 25 N para oeste. Como são as únicas forças horizontais e o atrito é desprezado, a força resultante é a soma vetorial delas. Passo 2: Escolha leste como sentido positivo. Então a força do motor vale +18 N e a do cabo vale -25 N. Passo 3: Some as duas forças: 18 + (-25) = -7 N. A resultante tem módulo 7 N e sinal negativo, ou seja, aponta para oeste. Passo 4: Pela segunda lei de Newton (força resultante = massa x aceleração), a aceleração tem a mesma direção e sentido da resultante, pois a massa é uma grandeza escalar positiva. Logo, a aceleração é horizontal e aponta para oeste, com módulo 7/m m/s^2, sendo m a massa da caixa (que não é dada, mas não é necessária para responder à direção e ao sentido). Passo 5: O gabarito oficial (C) está correto. A alternativa A está errada porque não há forças verticais relevantes no enunciado; a aceleração é horizontal. A alternativa B está errada porque a aceleração aponta contra o movimento inicial, já que a força resultante é para oeste. A alternativa D está errada porque as forças não são iguais (18 N e 25 N), então não se anulam. A alternativa E está errada porque a força maior é a do cabo, que aponta para oeste, e não a do motor para leste.
💡 Dica: compare as forças na direção e defina aceleração conforme a resultante
Alternativa por alternativa
Associa a aceleração a forças verticais, como o peso, e ignora que o enunciado trata apenas de forças horizontais sobre a caixa.
Acredita que a aceleração sempre tem o mesmo sentido da velocidade inicial, sem considerar que a força resultante age no sentido oposto e vai reduzir a velocidade.
As forças atuam no mesmo eixo e em sentidos opostos. Como a força de 25 N para oeste é maior que a força de 18 N para leste, a força resultante e, portanto, a aceleração apontam para oeste.
Supõe que duas forças opostas sempre se anulam, sem comparar os módulos 18 N e 25 N e sem calcular a resultante.
Considera que o sentido da força do motor (leste) define a aceleração, ou que o sentido do movimento inicial prevalece, ignorando que a força do cabo, maior, aponta para oeste.
Por que engana: assumir que forças de sentidos opostos se anulam quando não têm mesma magnitude
Raio-X da questão
força resultante determina aceleração
identificar direção
força como vetor · noção de aceleração
direção e sentido de forças e acelerações
assumir que forças de sentidos opostos se anulam quando não têm mesma magnitude
situação cotidiana s
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