Exercícios de gravitação universal para o 9º ano: questões comentadas

Quando comecei a dar gravitação universal para o 9º ano, eu passava horas procurando questões que realmente fizessem os alunos pensarem, e não apenas decorarem a fórmula de Newton. Muitas listas que encontrava eram repetitivas ou traziam gabaritos sem nenhuma explicação, o que deixava a correção sempre na pressa.

Hoje monto minhas provas com calma, e uma parte importante desse processo é ter um banco de questões bem comentadas. Nesse post eu reúno seis questões que considero excelentes para essa etapa, com o gabarito explicado alternativa por alternativa.

O que o aluno do 9º ano precisa dominar em gravitação universal?

Em resumo, o aluno do 9º ano precisa compreender que a força gravitacional é uma interação de atração entre corpos com massa, que depende das massas envolvidas e da distância entre elas, e que essa mesma interação explica o movimento dos planetas em torno do Sol. Na prática, isso significa dominar a Lei da Gravitação Universal de Newton, entender o peso como força gravitacional próxima à superfície e relacionar essas ideias com as Leis de Kepler. No GeraProva, quando gero provas sobre esse tema, costumo cruzar esses conceitos com a habilidade EM13CNT204 da BNCC, que trata de elaborar explicações e previsões sobre movimentos de objetos no Sistema Solar com base nas interações gravitacionais.

Na minha experiência, o erro mais comum não é de cálculo, e sim de conceito. O aluno sabe colocar números na fórmula, mas não sabe dizer por que a força diminui com a distância ou por que um planeta acelera quando se aproxima do Sol. Por isso, prefiro questões que exijam interpretação antes da conta.

Como usar essas questões na sala de aula?

Minha sugestão é começar pelas questões de nível fácil, que trabalham definições e fórmulas, e depois avançar para as de análise, que pedem que o aluno justifique uma resposta. Eu costumo projetar a questão, dar dois ou três minutos para cada aluno pensar sozinho e só depois abrir a discussão em duplas. Quando você usa o GeraProva para montar esse material, o ganho maior é de tempo: em vez de escrever cada alternativa e cada explicação do zero, você revisa e ajusta o que já vem pronto.

Quais são as questões prontas com gabarito comentado?

A seguir, estão seis questões reais da base do GeraProva, com alternativas marcadas, a explicação de cada uma e uma dica de resolução. Os códigos BNCC e o nível de Bloom aparecem em cada ficha técnica, o que ajuda a alinhar a prova ao currículo.

Questões prontas com gabarito comentado

Questão 1: a tirinha do Armandinho e os movimentos da Terra

A tirinha a seguir mostra Armandinho dando informação sobre um dos movimentos da Terra. Com base na tirinha e nos conhecimentos sobre gravitação e Leis de Kepler, assinale a alternativa correta. UEL - 2025

• ❌ A) Os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas onde o Sol ocupa o periélio. — Incorreta. A Primeira Lei de Kepler (Lei das Órbitas) afirma que os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas, e o Sol ocupa um dos focos da elipse, não o periélio. O periélio é o ponto da órbita em que o planeta está mais próximo do Sol.
• ❌ B) Quando um planeta está mais longe do Sol, sua velocidade precisa ser maior para descrever a mesma área com o mesmo tempo. — Incorreta. A Segunda Lei de Kepler (Lei das Áreas) estabelece que a linha que une o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Isso implica que a velocidade orbital é maior no periélio e menor no afélio. Logo, quando o planeta está mais longe, sua velocidade é menor, não maior.
• ❌ C) A terceira Lei de Kepler estabelece que, em um referencial qualquer no Sol, o quadrado do período de revolução de um planeta ao seu redor é proporcional ao cubo do semieixo menor da elipse que representa a órbita do planeta. — Incorreta. A Terceira Lei de Kepler (Lei dos Períodos) afirma que T² é proporcional a a³, sendo a o semieixo maior da órbita. A alternativa menciona o semieixo menor, o que está errado.
• ❌ D) Se um planeta leva um tempo T para dar uma volta completa ao redor do Sol, temos: T³ = (4p²/GM) R² — Incorreta. Combinando a Terceira Lei de Kepler com a Lei da Gravitação Universal, obtém-se T² = (4p²/GM)a³. A fórmula apresentada tem T³ e R², o que está incorreto tanto na potência do período quanto na do raio.
• ✅ E) Supondo que o movimento de rotação da Terra é um movimento circular uniforme e que seu período seja de 24h, então sua velocidade angular é de p/12 rad/h. — Correta. A velocidade angular é dada por ω = 2p / T. Com T = 24 h, ω = 2p / 24 = p/12 rad/h, uma aplicação direta da definição.

Dica de resolução: analise a tirinha e relacione com os conceitos de gravitação e Leis de Kepler.
Conceito central: movimentos da Terra, gravitação, Leis de Kepler.
Conceito para revisão: movimentos de rotação e translação da Terra e as Leis de Kepler.
BNCC: EM13CNT204, que trata de elaborar explicações, previsões e cálculos sobre movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base nas interações gravitacionais. Nível de Bloom: Compreender.

Questão 2: a força gravitacional em diferentes alturas

Um estudante realizou um experimento para verificar a força gravitacional em diferentes altitudes. Ele mediu a força em 1 m e 3 m de altura. Se a força em 1 m foi de 9,8 N, qual a força esperada em 3 m, considerando a variação desprezível?

• ❌ A) 8,5 N — Não considera a variação desprezível da força.
• ✅ B) 9,8 N — A força gravitacional é praticamente constante em pequenas altitudes, por isso o valor se mantém.
• ❌ C) 10 N — Valor incorreto, não reflete a força gravitacional nessa situação.
• ❌ D) 7,5 N — Não considera a força gravitacional na altura indicada.
• ❌ E) 11 N — Cálculo incorreto da força gravitacional.

Dica de resolução: considere a variação desprezível da força gravitacional.
Conceito central: força gravitacional.
Conceito para revisão: força gravitacional e suas variações em diferentes altitudes.
BNCC: EM13CNT204. Nível de Bloom: Compreender.

Questão 3: a fórmula do peso

Um estudante faz um experimento sobre a gravidade em diferentes planetas. Qual fórmula ele usa para calcular o peso?

• ✅ A) P = m·g — Essa é a fórmula correta para calcular o peso, relacionando a massa com a aceleração da gravidade local.
• ❌ B) P = m·h — Essa fórmula não corresponde ao cálculo do peso, pois h é altura, não aceleração.
• ❌ C) P = m+g — Somar massa e gravidade não tem significado físico para o peso.
• ❌ D) P = g·h — Essa fórmula não calcula o peso.
• ❌ E) P = m/g — Dividir a massa pela gravidade não é usado para calcular peso.

Dica de resolução: lembre-se da relação entre massa e peso.
Conceito central: peso em diferentes planetas.
Conceito para revisão: a fórmula do peso e a gravidade em diferentes planetas.
BNCC: EM13CNT205, sobre interpretar resultados e realizar previsões em atividades experimentais. Nível de Bloom: Lembrar.

Questão 4: a Lei da Gravitação Universal de Newton

Qual das alternativas apresenta corretamente a lei de gravitação universal de Newton?

• ❌ A) F = m1·m2/d² — A fórmula correta deve incluir a constante gravitacional G, que está ausente aqui.
• ✅ B) F = G·m1·m2/d² — A fórmula correta inclui a constante gravitacional G, multiplica as massas e divide pelo quadrado da distância.
• ❌ C) F = m1+m2/d — Esta fórmula não está correta para a gravitação, pois soma as massas e não usa o quadrado da distância.
• ❌ D) F = G·(m1+m2)/d² — A fórmula deve multiplicar as massas, não somá-las.
• ❌ E) F = G·m1·m2·d — A distância não deve estar no numerador.

Dica de resolução: revise a lei de gravitação universal antes de responder.
Conceito central: lei de gravitação universal.
Conceito para revisão: a lei de gravitação universal de Newton.
BNCC: EM13CNT204. Nível de Bloom: Compreender.

Questão 5: por que os planetas permanecem em órbita

Determine como a Lei da Gravitação Universal explica a órbita dos planetas.

• ❌ A) Planetas não são afetados pela gravidade. — Incorreta, a gravidade é fundamental para o movimento planetário.
• ❌ B) A gravidade atrai planetas em linha reta. — Incorreta, a gravidade age radialmente, em direção ao centro do Sol, e não em linha reta.
• ✅ C) A gravidade mantém os planetas em órbita. — Correta, a força gravitacional atua como força centrípeta, curvando a trajetória.
• ❌ D) Os planetas seguem uma trajetória linear. — Incorreta, a trajetória é curva.
• ❌ E) Não existe relação entre gravidade e órbitas. — Incorreta, a gravidade é essencial para as órbitas.

Dica de resolução: explique a relação entre gravidade e movimento orbital.
Conceito central: Lei da Gravitação Universal.
Conceito para revisão: princípios da Lei da Gravitação Universal e suas aplicações.
BNCC: EM13CNT201, sobre analisar e discutir modelos e teorias sobre a evolução do Universo. Nível de Bloom: Analisar.

Questão 6: o peso da esfera pendurada

Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura. Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o sistema em equilíbrio, ele marcava 10N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de UNESP - 2010

• ❌ A) 5√3. — O valor 5√3 N resulta de uma análise errada das forças, provavelmente de uma decomposição vetorial incorreta.
• ❌ B) 10. — O valor 10 N é a força medida em apenas um dos fios, não o peso total, pois a esfera está sustentada por dois fios simétricos.
• ❌ C) 10√3. — Resulta de erro na manipulação da razão trigonométrica ou na decomposição do peso nos fios.
• ✅ D) 20. — Cada fio suporta metade do peso; logo, o peso total é 10 N × 2 = 20 N.
• ❌ E) 20√3. — Valor obtido por aplicação errada da decomposição das forças, sem justificativa no equilíbrio do sistema.

Dica de resolução: analise as forças no sistema e aplique o equilíbrio de forças.
Conceito central: equilíbrio de forças, dinamômetro, peso.
Conceito para revisão: equilíbrio de forças e leitura de dinamômetro.
BNCC: EM13CNT204. Nível de Bloom: Aplicar.

Como transformar essas questões em uma avaliação completa?

Depois de testar esse tipo de material em várias turmas, percebi que o melhor resultado vem de misturar níveis. Eu costumo montar uma prova com três questões de lembrança, duas de compreensão e uma de análise, e ajustar o peso de cada uma conforme a turma. Com o cadastro grátis no GeraProva, você consegue gerar variações dessas questões com a mesma habilidade BNCC, o que ajuda a fazer uma segunda avaliação de recuperação sem refazer tudo do zero.

Outra dica prática: sempre peça que o aluno justifique a alternativa errada que ele escolheu. Muitas vezes o distrator revela exatamente onde está a confusão conceitual.

Se você quiser testar esse método na sua próxima prova de física, o cadastro grátis no GeraProva leva poucos minutos, e você pode começar gerando uma avaliação sobre gravitação universal para o seu 9º ano. Experimente e ajuste do jeito que fizer sentido para a sua turma.