Em uma cidade, um grupo de estudantes desenhou um gráfico da variação da força gravitacional sobre objetos em…
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 uma cidade, um grupo de estudantes desenhou um gráfico da variação da força gravitacional sobre objetos em diferentes altitudes. Ao analisar o gráfico, perceba que a força diminui com a altura. Qual a relação entre a força gravitacional e a distância do centro da Terra? Justifique sua resposta.
- A) Aumenta com a altura
- B) Diminui com a altura
- C) Permanece constante
- D) Aumenta linearmente
- E) Diminui linearmente
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza envolvida. A força gravitacional F que a Terra exerce sobre um objeto de massa m depende da distância r entre o objeto e o centro da Terra. O enunciado já informa a tendência observada no gráfico (a força diminui com a altura), então a resposta pode ser deduzida do texto. Passo 2: Use a Lei da Gravitação Universal de Newton: F = G·M·m/r^2, em que G é a constante gravitacional e M é a massa da Terra. Passo 3: Analise a relação. Como m, M e G são constantes, F é inversamente proporcional ao quadrado de r (F varia com 1/r^2). Ao aumentar a distância ao centro da Terra, isto é, a altitude, a força diminui. Passo 4: Conclua. A alternativa B, 'Diminui com a altura', está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) está errada porque a força aumentaria com a altura, o oposto do que mostra a Lei da Gravitação. C) está errada porque a força não é constante, pois depende de r. D) está errada porque a força não aumenta com a altura. E) está errada porque, embora a força diminua, a diminuição não é linear: ela segue a proporção inversa ao quadrado da distância, o que gera uma curva e não uma reta.
💡 Dica: Analise a relação entre força e distância no gráfico apresentado.
Alternativa por alternativa
O aluno pode imaginar que, ao se afastar da superfície, a força 'aumenta' por confundir a força gravitacional com a sensação de peso ou com a ideia de que quanto mais alto, mais o objeto 'sobe' contra a gravidade.
Por que engana: Confundir a relação entre altura e força gravitacional, pensando que a força aumenta com a altura em vez de diminuir.
A força gravitacional diminui à medida que a distância aumenta.
O aluno pode supor que a gravidade é uma constante universal igual em todos os pontos próximos à Terra, desconsiderando que a força depende da distância ao centro do planeta.
O aluno pode ter lido a palavra 'linearmente' associada a uma relação de crescimento simples e assumir que a força aumenta de forma proporcional à distância, sem notar que a relação real é inversa.
O aluno pode ter percebido corretamente que a força diminui com a altura, mas assumido que essa redução é uma reta, sem saber que a dependência é com o inverso do quadrado da distância.
Raio-X da questão
força gravitacional
avaliacao
força gravitacional · lei da gravitação universal
Revisar a relação entre força gravitacional e distância do centro da Terra.
Confundir a relação entre altura e força gravitacional, pensando que a força aumenta com a altura em vez de diminuir.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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