Em um experimento de laboratório, dois pequenos corpos metálicos são mantidos em repouso, separados por 2,0 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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 de laboratório, dois pequenos corpos metálicos são mantidos em repouso, separados por 2,0 m. Cada corpo tem massa de 5,0 kg. Desprezando outras interações, a força gravitacional entre eles pode ser calculada pela expressão F = G·m1·m2/r², em que G = 6,67 × 10?¹¹ N·m²/kg² é a constante da gravitação universal. Com base nos dados do experimento, calcule o módulo da força gravitacional entre os dois corpos.
- A) F = 4,17 × 10⁻¹⁰ N
- B) F = 8,34 × 10⁻¹⁰ N
- C) F = 1,67 × 10⁻⁹ N
- D) F = 4,27 × 10⁻¹² N
- E) F = 1,67 × 10⁻¹⁰ N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m1 = 5,0 kg, massa m2 = 5,0 kg, distância r = 2,0 m e G = 6,67 × 10^-11 N·m²/kg². Passo 2: Calcule o produto das massas: m1·m2 = 5,0 × 5,0 = 25 kg². Passo 3: Calcule o quadrado da distância: r² = 2,0^2 = 4,0 m². Passo 4: Monte a expressão F = G·m1·m2/r² = 6,67 × 10^-11 × 25 / 4. Passo 5: Faça a conta: 6,67 × 25 = 166,75; dividindo por 4 obtemos 41,6875, ou seja, F = 41,6875 × 10^-11 = 4,17 × 10^-10 N. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B dobra o valor porque divide por r em vez de r²; a C não divide por r², deixando o valor 4 vezes maior; a D troca a potência de 10 e altera os algarismos, resultando numa ordem de grandeza incorreta; a E corresponde a usar a soma das massas (10 kg) no lugar do produto (25 kg²).
💡 Dica: Use a fórmula da força gravitacional para calcular.
Alternativa por alternativa
Substituindo os valores na expressão da força gravitacional: F = (6,67 × 10⁻¹¹)·(5,0)·(5,0)/(2,0)². Assim, F = (6,67 × 10⁻¹¹)·25/4 = 4,17 × 10⁻¹⁰ N.
O aluno dividiu pela distância r = 2,0 m em vez de dividir por r² = 4,0 m², o que dobra o resultado final.
Por que engana: Confundir a constante gravitacional ou errar o cálculo da força aplicando a fórmula incorretamente.
O aluno calculou apenas G·m1·m2 = 1,67 × 10^-9 e esqueceu de dividir pelo quadrado da distância, deixando de aplicar o termo 1/r².
O aluno errou a potência de 10 e os algarismos ao fazer a conta, chegando a um valor cerca de cem vezes menor que o correto; é um descuido na multiplicação e na notação científica.
O aluno usou a soma das massas (5,0 + 5,0 = 10 kg) em vez do produto m1·m2 = 25 kg², confundindo a operação exigida pela fórmula da gravitação.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
lei da gravitação universal · formula da força gravitacional
Revisar a fórmula da força gravitacional entre dois corpos.
Confundir a constante gravitacional ou errar o cálculo da força aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em um terminal urbano, um ônibus parte do ponto inicial e segue em linha reta. Nos primeiros 20 s, ele mantém velocidade…
- Em uma pista de testes, um carro trafega em linha reta a 20 m/s quando o motorista aciona os freios. A partir desse…
- Em um experimento escolar, duas bolas sao empurradas com a mesma intensidade: uma de borracha leve e outra mais pesada…
- Um estudante empurra uma parede com toda a forca que consegue, mas a parede nao se desloca. — Qual interpretacao e…
- Durante uma atividade de Física em uma escola pública brasileira, uma bola de basquete está inicialmente em repouso…
- Durante uma atividade de Física, duas equipes participam de um cabo de guerra. A equipe da esquerda puxa a corda…
🔎 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