Durante uma atividade de observação em um parque, um conjunto de dez balões idênticos sobe verticalmente. Cada…
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 atividade de observação em um parque, um conjunto de dez balões idênticos sobe verticalmente. Cada balão tem massa de 0,5 kg. Após considerar simultaneamente a força de empuxo e o peso, a força resultante vertical para cima sobre cada balão é de 6 N. Desprezam-se a resistência do ar e a interação entre os balões. Com base nos dados apresentados, qual é a aceleração de cada balão, em movimento vertical?
- A) 12 m/s²
- B) 6 m/s²
- C) 0,6 m/s²
- D) 60 m/s²
- E) 3 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Cada balão tem massa m = 0,5 kg e força resultante vertical para cima F = 6 N. A resistência do ar e a interação entre os balões são desprezadas, então cada balão pode ser tratado isoladamente, e o número de balões (dez) não altera a aceleração de um deles.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m·a, que relaciona a força resultante, a massa e a aceleração do corpo.
- Isole a aceleração: a = F / m.
- Substitua os valores: a = 6 N / 0,5 kg = 12 m/s².
- Conclusão: a aceleração de cada balão é 12 m/s², com sentido para cima, coincidindo com a força resultante. O gabarito oficial (A) está correto. Por que as outras estão erradas: a alternativa B ignora a massa; a C divide a força pelo número de balões em vez de pela massa; a D multiplica a força pelo número de balões; e a E multiplica a força pela massa em vez de dividir.
💡 Dica: Use a fórmula F = m * a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
A aceleração é determinada pela segunda lei de Newton: F_resultante = m · a. Como a força resultante sobre cada balão é de 6 N e a massa de cada um é de 0,5 kg, temos 6 = 0,5 · a. Portanto, a = 6 ÷ 0,5 = 12 m/s².
O aluno usa o valor da força diretamente como aceleração, esquecendo que a aceleração depende da massa, e assim aplica a expressão a = F sem dividir por m.
O aluno divide a força de 6 N pelo número de balões (10), tratando a quantidade de corpos como se fosse a massa, e ignora a massa de 0,5 kg de cada balão.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno multiplica a força pelo número de balões (6 × 10 = 60), misturando o total de corpos com a massa de um único balão e aplicando a Segunda Lei de forma incorreta.
O aluno inverte a operação e calcula a = F × m (6 × 0,5 = 3), multiplicando em vez de dividir a força pela massa, o que é um erro de método na isolação da aceleração.
Raio-X da questão
aceleração de balões
avaliacao
segunda lei de Newton · força e massa
Revisar a relação entre força, massa e aceleração na segunda lei de Newton.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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