Durante uma demonstração em um laboratório escolar, um elevador de carga com massa total de 50 kg é puxado…
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
Durante uma demonstração em um laboratório escolar, um elevador de carga com massa total de 50 kg é puxado verticalmente para cima por uma única corda. Nos primeiros instantes do movimento, o elevador apresenta aceleração constante de 2 m/s² para cima. Despreze a resistência do ar e o atrito no trilho, e considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². Com base nessa situação, qual é o valor da tensão exercida pela corda sobre o elevador?
- A) A tensão na corda vale 500 N.
- B) A tensão na corda vale 700 N.
- C) A tensão na corda vale 400 N.
- D) A tensão na corda vale 100 N.
- E) A tensão na corda vale 600 N.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças que agem sobre o elevador na vertical. Há a tensão T da corda, para cima, e o peso P = m*g, para baixo. Não há atrito nem resistência do ar, conforme o enunciado.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, tomando como positivo o sentido para cima, que é o sentido da aceleração: T - m*g = m*a.
- Isole a tensão: T = m*(g + a).
- Substitua os valores: m = 50 kg, g = 10 m/s^2 e a = 2 m/s^2. Então T = 50*(10 + 2) = 50*12 = 600 N.
- Conclusão: a tensão vale 600 N, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (500 N) é apenas o peso, o que só valeria se o elevador estivesse em repouso ou em velocidade constante. B (700 N) corresponde a uma aceleração de 4 m/s^2, o dobro do dado. C (400 N) corresponde a m*(g - a), ou seja, trata a aceleração como se fosse para baixo. D (100 N) é apenas m*a, que ignora o peso do elevador.
💡 Dica: Lembre-se da relação entre peso e tensão em uma corda.
Alternativa por alternativa
Considera que a tensão é igual ao peso do elevador, como se ele estivesse em equilíbrio, e ignora a aceleração para cima.
Calcula corretamente a estrutura m*(g + a), mas usa a aceleração como 4 m/s^2 (dobrando o valor dado) ou erra a multiplicação ao somar as parcelas.
Subtrai a aceleração do campo gravitacional, obtendo m*(g - a), como se a aceleração apontasse para baixo, o que inverte o sentido da força resultante.
Toma a tensão como sendo a própria força resultante m*a, esquecendo que a corda precisa também vencer o peso do elevador.
Por que engana: Confundir a tensao na corda com metade do peso ou somar valores incorretos na formula da tensao.
Como o elevador acelera para cima, a força resultante também aponta para cima. Assim, T − P = ma. Como P = mg, temos T = m(g + a) = 50(10 + 2) = 600 N.
Raio-X da questão
tensão na corda
avaliacao
forca peso e tensao · equilibrio de forcas
Revisar a relação entre força e tensão em sistemas de cordas.
Confundir a tensao na corda com metade do peso ou somar valores incorretos na formula da tensao.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em um experimento, a força resultante sobre um bloco é nula. O que se pode afirmar sobre seu movimento?
- Ao cair de bicicleta a cabeça (massa ˜ 5,0 kg) reduz sua velocidade de 8,0 m/s a zero em 0,02 s graças ao capacete…
- Um veículo autônomo aplica desaceleração constante de 8 m/s² para parar um passageiro de 70 kg que viajava a 15 m/s…
- Em uma atividade de Física, estudantes analisaram o movimento de um carrinho de 5,0 kg sobre um trilho horizontal. O…
- Um bloco de massa 2 kg desliza numa superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético µk = 0,20. Uma força…
- Um bloco de massa m = 2 kg repousa sobre uma mesa horizontal sem atrito. A resultante das forças horizontais sobre o…
Todas as questões de Leis de Newton (Inércia, F=ma, Ação e Reação)
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog