Durante um levantamento em dança de salão, um dançarino eleva a parceira de massa m = 50 kg com aceleração…
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 dança de salão, um dançarino eleva a parceira de massa m = 50 kg com aceleração vertical a = 0,5 m/s². Qual a força vertical mínima F (em N) que deve aplicar para elevar a parceira? Use g = 10 m/s² e F = m·(g + a). Indique direção.
- A) F = 500 N, aplicada para baixo.
- B) F = 450 N, aplicada para o lado.
- C) F = 250 N, aplicada para baixo.
- D) F = 600 N, aplicada para cima.
- E) F = 525 N, dirigida para cima.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 50 kg, a = 0,5 m/s² (aceleração vertical para cima, pois a parceira está sendo elevada) e g = 10 m/s². Passo 2: Aplique a relação dada F = m(g + a), somando a aceleração ao efeito da gravidade, porque a força precisa vencer o peso e ainda acelerar a parceira para cima. Passo 3: Calcule g + a = 10 + 0,5 = 10,5 m/s². Passo 4: Calcule F = 50 × 10,5 = 525 N. Passo 5: Quanto à direção, a força deve ser vertical e dirigida para cima, pois é ela que eleva a parceira; por isso a alternativa correta é a E. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A usa apenas o peso (50 × 10 = 500 N) e aponta a força para baixo, o que faria a parceira descer; B usa um valor incorreto (450 N) e uma direção lateral, que não contribui para elevar a parceira; C multiplica m, a e g em vez de somar a aceleração ao peso e ainda aponta para baixo; D tem a direção correta, mas o valor 600 N resulta de um erro na soma (g + a calculado como 12 m/s²). Passo 7: O gabarito oficial E está correto e coincide com a resolução independente.
💡 Dica: Substitua os valores em F = m(g + a) e indique o sentido da força.
Alternativa por alternativa
O aluno considerou que a força necessária é apenas o peso da parceira (m·g) e ignorou a aceleração; além disso, associou a força ao sentido do peso, como se ela fosse empurrar a parceira para baixo.
Por que engana: O aluno pode usar F = mg, ignorar a aceleração ou indicar a direção para baixo, sem considerar que a força aplicada deve produzir aceleração vertical para cima.
O aluno calculou o valor com uma subtração ou um cálculo indevido (50 × 9 = 450 N, como se a aceleração reduzisse o peso) e supôs que a força atua na horizontal, confundindo a elevação vertical com um deslocamento lateral.
O aluno multiplicou a massa pela aceleração e pela gravidade (50 × 0,5 × 10 = 250 N) em vez de somar a aceleração ao efeito gravitacional, e ainda indicou a força para baixo.
O aluno acertou a direção (para cima), mas somou incorretamente, obtendo g + a = 12 m/s² (talvez tomando a como 2 m/s² ou somando de forma errada), o que levou a 600 N.
F = m·(g + a) = 50·(10 + 0,5) = 50·10,5 = 525 N upward; inclui peso e aceleração vertical.
Raio-X da questão
Força em movimento acelerado
avaliacao
Segunda lei de Newton · Movimento vertical acelerado
Revise a segunda lei de Newton e o cálculo da força resultante no movimento vertical.
O aluno pode usar F = mg, ignorar a aceleração ou indicar a direção para baixo, sem considerar que a força aplicada deve produzir aceleração vertical para cima.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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