Um carro de 1000 kg está parado e recebe uma força de 5000 N por 2 segundos. Qual será a velocidade final do…
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
Um carro de 1000 kg está parado e recebe uma força de 5000 N por 2 segundos. Qual será a velocidade final do carro?
- A) 5 m/s
- B) 10 m/s
- C) 15 m/s
- D) 20 m/s
- E) 0 m/s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 1000 kg, força F = 5000 N, tempo t = 2 s e velocidade inicial v0 = 0, pois o carro está parado. Passo 2: Use o teorema do impulso, que relaciona a força aplicada durante um intervalo de tempo com a variação da quantidade de movimento: F x t = m x (v - v0). Passo 3: Calcule o impulso: 5000 x 2 = 10000 N·s. Passo 4: Isole a velocidade final: v = (F x t) / m + v0 = 10000 / 1000 + 0 = 10 m/s. Passo 5: Conclusão: a velocidade final é 10 m/s, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 5 m/s seria o resultado de F/m, esquecendo de multiplicar pelo tempo; C) 15 m/s não corresponde a nenhuma operação correta com os dados; D) 20 m/s resulta de multiplicar o tempo duas vezes na conta; E) 0 m/s ignora o efeito da força, que atua por 2 segundos e acelera o carro.
💡 Dica: Use a segunda lei de Newton para calcular a aceleração e, em seguida, a velocidade final.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas F/m (5000/1000 = 5) e esquece que a força atua durante 2 segundos, ignorando o tempo no cálculo do impulso.
Por que engana: Confundir a aplicação da força com a aceleração, resultando em um cálculo incorreto da velocidade final.
Correto! A velocidade final é 10 m/s.
O aluno faz uma combinação aleatória de números dos dados, como somar parcelas ou usar uma multiplicação sem relação com o teorema do impulso, sem entender a relação entre força, tempo e massa.
O aluno multiplica a força pelo tempo e depois aplica o tempo novamente, ou inverte a operação com a massa, obtendo o dobro do valor correto.
O aluno acredita que, por o carro estar parado, nada muda sem movimento prévio, ou confunde equilíbrio de forças (corpo parado) com a ação de uma força resultante que acelera o corpo.
Raio-X da questão
força e movimento
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de velocidade
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
Confundir a aplicação da força com a aceleração, resultando em um cálculo incorreto da velocidade final.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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