Durante uma sequência, a líder aplica um impulso horizontal para acelerar a parceira de massa m = 48 kg de v_i…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma sequência, a líder aplica um impulso horizontal para acelerar a parceira de massa m = 48 kg de v_i = 0,50 m/s para v_f = 1,20 m/s em ?t = 0,20 s. Usando F_avg = m·?v/?t, calcule a força média horizontal aplicada (N).
- A) 50 N (horizontal, sentido do movimento)
- B) 105 N (horizontal, sentido oposto ao movimento)
- C) 240 N (vertical, apontando para cima)
- D) 168 N (horizontal, sentido do movimento).
- E) 210 N (horizontal, sentido do movimento)
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 48 kg, velocidade inicial v_i = 0,50 m/s, velocidade final v_f = 1,20 m/s e intervalo de tempo Δt = 0,20 s. Como o enunciado pede a força média horizontal, a força deve ser calculada na direção do movimento.
- Calcule a variação de velocidade. Δv = v_f - v_i = 1,20 - 0,50 = 0,70 m/s.
- Calcule a aceleração média. a = Δv/Δt = 0,70 / 0,20 = 3,5 m/s^2.
- Aplique a segunda lei de Newton na forma dada, F_avg = m·Δv/Δt. F = 48 × 3,5 = 168 N.
- Determine o sentido. Como a velocidade aumenta no sentido do movimento, a força tem o mesmo sentido do movimento, ou seja, é horizontal e no sentido do movimento.
- Compare com o gabarito. O resultado 168 N, horizontal e no sentido do movimento, corresponde à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 50 N não resulta de m·Δv/Δt com os dados; B) 105 N tem sentido invertido, pois a força acelera a parceira e não se opõe ao movimento; C) 240 N é vertical, mas o impulso é horizontal; E) 210 N não corresponde a 48 × 3,5, que dá 168 N.
💡 Dica: Calcule a variação de velocidade antes de aplicar a fórmula da força média.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente não multiplicou corretamente a aceleração de 3,5 m/s^2 pela massa de 48 kg, chegando a um valor aproximado sem seguir a fórmula F = m·Δv/Δt.
O aluno acredita que a força deve se opor ao movimento, como ocorre com o atrito ou a resistência do ar, e por isso inverte o sentido. Além disso, o valor numérico também não corresponde ao cálculo correto.
Por que engana: Confundir a direção da força média, aplicando um valor que considera a força oposta ao movimento em vez da força que acelera o corpo.
O aluno associa força a algo vertical, como o peso, e interpreta mal a direção do impulso, que é horizontal, ao aplicar a força em outra direção.
?v = 1,20-0,50 = 0,70 m/s. F_avg = m·?v/?t = 48·0,70/0,20 = 48·3,5 = 168 N.
O aluno acerta a direção e o método, mas comete erro numérico ao calcular 48 × 3,5, ou usa um valor incorreto de massa ou de aceleração.
Raio-X da questão
força média
avaliacao
cálculo de força média · movimento uniforme
Revisar a fórmula da força média e suas aplicações em dinâmica.
Confundir a direção da força média, aplicando um valor que considera a força oposta ao movimento em vez da força que acelera o corpo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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