Um carrinho de massa 10 kg é puxado horizontalmente por uma força resultante constante de 30 N. Usando F = m·a…
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
Um carrinho de massa 10 kg é puxado horizontalmente por uma força resultante constante de 30 N. Usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), determine a aceleração do carrinho e indique a direção.
- A) a = 3,0 m/s² para a esquerda
- B) a = 30 m/s² para a direita
- C) a = 3,0 m/s² para a direita (mesma direção da força).
- D) a = 0,3 m/s² para a direita
- E) a = 0 m/s² (movimento uniforme)
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 10 kg, a força resultante é F = 30 N e ela é constante e horizontal.
- Aplique a segunda lei de Newton, F = m·a, isolando a aceleração: a = F / m.
- Calcule a = 30 / 10 = 3,0 m/s².
- Determine a direção. Pela segunda lei de Newton, a aceleração tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. Como a força puxa o carrinho para a direita, a aceleração é de 3,0 m/s² para a direita.
- Compare com as alternativas. A alternativa C traz exatamente esse valor e essa direção, por isso é a correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A tem o valor certo, mas a direção oposta à da força. A alternativa B multiplica a força pela massa em vez de dividir. A alternativa D erra a divisão por um fator de 10. A alternativa E ignoraria a força resultante, que é não nula, e a aceleração seria zero apenas se a força resultante fosse nula.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o módulo, 3,0 m/s², mas assume que a aceleração aponta contra o movimento ou para o lado oposto à força, como se houvesse atrito dominando a resposta.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, resultando em um cálculo incorreto da aceleração.
O aluno multiplica força e massa em vez de dividir, obtendo 10 × 30 = 300, ou inverte a relação e fica com um valor de 30 m/s², confundindo a fórmula F = m·a com a = F·m.
Pela 2ª lei: a = F/m = 30 N / 10 kg = 3,0 m/s². A aceleração tem a mesma direção da força resultante aplicada.
O aluno faz a divisão de forma errada, deslocando a vírgula ou tratando a massa de 10 kg como 100 kg, o que resulta em 0,3 m/s².
O aluno associa movimento uniforme a aceleração nula, mas a força resultante é constante e não nula, então o carrinho acelera; ele confunde a ausência de aceleração com a ausência de força.
Raio-X da questão
aceleração e força
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, resultando em um cálculo incorreto da aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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