Durante um levantamento em uma apresentação de dança, uma bailarina de massa m = 60 kg é acelerada…
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 um levantamento em uma apresentação de dança, uma bailarina de massa m = 60 kg é acelerada verticalmente para cima com aceleração a = 0,50 m/s². Qual a força mínima F (em N) que o parceiro deve exercer verticalmente para realizar o levantamento? Use F = m·(a+g), g = 10 m/s². (F em N, m em kg, a em m/s²).
- A) F = 630 N, dirigida para cima.
- B) 618 N upward.
- C) 30 N upward.
- D) 630 N downward.
- E) 600 N upward.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 60 kg, aceleração para cima a = 0,50 m/s² e g = 10 m/s². A força pedida é a que o parceiro aplica verticalmente para cima.
- Aplique a fórmula dada. F = m·(a + g) = 60 · (0,50 + 10) = 60 · 10,50 = 630 N.
- Interprete o resultado. Como a bailarina é acelerada para cima, a força do parceiro precisa vencer o peso (m·g = 600 N) e ainda fornecer a força extra m·a = 30 N. Por isso o sentido é para cima, e a alternativa A está correta.
- Analise as demais. B está errada porque 618 N resulta de um erro numérico, não da fórmula. C está errada porque 30 N é apenas m·a, sem considerar o peso. D está errada porque o parceiro precisa empurrar para cima, não para baixo. E está errada porque 600 N é apenas o peso, sem a parcela da aceleração.
- Conclusão: a resposta correta é a alternativa A, coincidindo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Substitua os valores em F = m(a + g) e indique o sentido da força.
Alternativa por alternativa
F = m·(a+g) = 60 kg·(0,50+10) m/s² = 60·10,5 = 630 N upward.
Provavelmente fez uma conta errada com os decimais, por exemplo usando 60 · 10,3 em vez de 60 · 10,5. O sentido e a fórmula estão corretos, mas o cálculo numérico não.
Calculou apenas m·a = 60 · 0,50 = 30 N, esquecendo que o parceiro também precisa sustentar o peso da bailarina. Confundiu a força resultante com a força que deve ser aplicada.
Por que engana: O aluno pode usar apenas F = ma e obter 30 N, ou calcular corretamente o módulo, mas indicar a força para baixo em vez de para cima.
Achou que o parceiro deve empurrar para baixo, talvez por confundir a direção da força com a reação ao peso. Como a bailarina sobe, a força do parceiro precisa apontar para cima.
Acreditou que basta igualar o peso, m·g = 600 N, ignorando a aceleração pedida. Pela intuição do dia a dia, levantar seria só vencer a gravidade, mas a questão exige também acelerar o corpo.
Raio-X da questão
Segunda lei de Newton
avaliacao
Força peso e massa · Aceleração e força resultante
Revise a força resultante em movimentos verticais acelerados e o papel do peso.
O aluno pode usar apenas F = ma e obter 30 N, ou calcular corretamente o módulo, mas indicar a força para baixo em vez de para cima.
saude
tomada_decisao
cotidiano
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