Durante uma atividade de organização de uma biblioteca escolar, uma estudante puxa uma caixa de massa 20 kg…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de organização de uma biblioteca escolar, uma estudante puxa uma caixa de massa 20 kg por 5,0 m sobre um piso horizontal. A força aplicada pela estudante tem intensidade constante de 50 N e forma um ângulo de 60° com a direção horizontal do deslocamento. Despreze a resistência do piso e considere cos 60° = 0,5. Com base nessa situação, qual é o trabalho realizado pela força aplicada pela estudante sobre a caixa?
- A) 216 J
- B) 250 J
- C) 0 J
- D) 100 J
- E) 125 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Força F = 50 N, deslocamento d = 5,0 m, ângulo entre a força e o deslocamento θ = 60° e cos 60° = 0,5. A massa de 20 kg não entra no cálculo do trabalho, pois a resistência do piso foi desprezada e a pergunta é sobre o trabalho da força aplicada.
- Lembre a definição de trabalho de uma força constante: τ = F × d × cos θ, sendo que apenas a componente da força na direção do deslocamento realiza trabalho.
- Substitua os valores: τ = 50 × 5,0 × 0,5 = 125 J.
- Conclusão: o trabalho é 125 J, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (216 J) usaria seno de 60° em vez de cosseno; B (250 J) ignoraria o ângulo e usaria F × d sem o cosseno; C (0 J) só valeria se a força fosse perpendicular ao deslocamento, o que não ocorre; D (100 J) corresponderia a multiplicar a massa de 20 kg por 5,0 m, o que não tem sentido físico para esta situação.
💡 Dica: Use a fórmula do trabalho: W = F * d.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou o seno de 60° (aproximadamente 0,866) no lugar do cosseno, ao calcular a componente da força na direção do deslocamento. Com isso obtém cerca de 216 J.
O aluno provavelmente multiplicou apenas a força pelo deslocamento (50 × 5 = 250 J), esquecendo que só a componente horizontal da força realiza trabalho, ou seja, que o ângulo deve entrar no cálculo.
O aluno provavelmente acreditou que, por não haver atrito ou por o peso ser vertical, o trabalho seria nulo, confundindo a ausência de força de resistência com ausência de trabalho da força aplicada.
O aluno provavelmente usou a massa da caixa (20 kg) em vez da força, multiplicando 20 por 5,0 e obtendo 100 J, ou seja, leu mal os dados do enunciado e trocou grandezas.
Por que engana: Confundir a multiplicacao da forca pelo deslocamento com outras operacoes ou esquecer que o deslocamento deve ser na direcao da forca.
O trabalho de uma força constante é calculado por W = F · d · cos θ, em que θ é o ângulo entre a força e o deslocamento. Assim, W = 50 · 5,0 · 0,5 = 125 J.
Raio-X da questão
trabalho em física
avaliacao
definicao de trabalho mecanico · forca e deslocamento
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em situações práticas.
Confundir a multiplicacao da forca pelo deslocamento com outras operacoes ou esquecer que o deslocamento deve ser na direcao da forca.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- — Se a conta de luz sobe, como saber o que cada aparelho realmente consome? — perguntou um funcionario ao responsavel…
- — Se a boia afundar, a gente perde o sensor do rio — disse um dos moradores ao testar boias caseiras feitas com garrafas…
- Moradores de um bairro ribeirinho passaram a montar uma barreira flutuante para reter lixo antes que ele alcance uma…
- Se a gente fixar esse suporte na parede, fica mais f0cil erguer a bicicleta para ajustar a corrente, disse um…
- Um estudo recente sobre turbinas eólicas de pequeno porte investigou a relação entre velocidade do vento e potência…
- — Professora, por que o celular descarrega tão rápido se posso carregá-lo pedalando? questionou Lucas enquanto ajustava…
🔎 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