Um dançarino de massa m = 55 kg descreve uma trajetória circular uniforme com raio r = 0,80 m e velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as características (ritmos, gestos, coreografias e músicas) das danças de salão, bem como suas transformações históricas e os grupos de origem.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um dançarino de massa m = 55 kg descreve uma trajetória circular uniforme com raio r = 0,80 m e velocidade tangencial v = 2,0 m/s durante uma volta de salão. Calcule a força centrípeta F_c (em N) exigida do suporte do parceiro. Use F_c = m·v²/r.
- A) F_c = 300 N por causa do raio de 1,0 m.
- B) F_c = 175 N, pois força centrípeta é diretamente proporcional à velocidade.
- C) F_c = 275 N, dirigida radialmente para o centro.
- D) F_c = 400 N, pois o dançarino tem uma massa de 70 kg.
- E) F_c = 250 N, já que a velocidade é 1,5 m/s.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifiquei os dados do enunciado: m = 55 kg, r = 0,80 m e v = 2,0 m/s. A fórmula da força centrípeta é F_c = m·v^2/r. Passo 2: Calculei primeiro o quadrado da velocidade: v^2 = 2,0^2 = 4,0 m^2/s^2. Passo 3: Multipliquei a massa pelo quadrado da velocidade: 55 × 4,0 = 220 kg·m^2/s^2. Passo 4: Dividi pelo raio: 220 / 0,80 = 275 N. Resultado: F_c = 275 N, dirigida radialmente para o centro da trajetória, que é a alternativa C. Passo 5: Conferência das demais alternativas. A alternativa A está errada porque, mesmo com raio de 1,0 m, o resultado seria 220 N, e não 300 N, além de o raio do enunciado ser 0,80 m. A alternativa B está errada porque a força centrípeta é proporcional ao quadrado da velocidade, e não diretamente proporcional a ela. A alternativa D está errada porque o enunciado informa massa de 55 kg, e não 70 kg; com 70 kg o valor seria 350 N, e não 400 N. A alternativa E está errada porque a velocidade do enunciado é 2,0 m/s, e não 1,5 m/s; com 1,5 m/s o valor seria cerca de 155 N, e não 250 N. Passo 6: Conclusão: o gabarito oficial C está correto e coincide com o resultado obtido por cálculo direto.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força centrípeta diretamente.
Alternativa por alternativa
Acredita que a força centrípeta aumenta com o raio da trajetória, quando na verdade ela é inversamente proporcional a r. Além disso, o valor 300 N não resulta da fórmula nem com raio de 1,0 m.
Supõe que a força centrípeta varia apenas linearmente com a velocidade, esquecendo que o termo v aparece elevado ao quadrado na fórmula.
Por que engana: Confundir a fórmula da força centrípeta, utilizando valores incorretos para a massa ou o raio da trajetória.
F_c = m·v²/r = 55·(2,0)²/0,80 = 55·4/0,80 = 220/0,80 = 275 N; a força aponta radialmente para o centro da curva.
Trocou a massa do enunciado (55 kg) por outra (70 kg), ou seja, leu ou copiou o dado incorretamente, e o valor 400 N também não corresponde ao cálculo com 70 kg.
Usou a velocidade de 1,5 m/s em vez de 2,0 m/s, provavelmente por descuido na leitura do dado; mesmo assim, o valor 250 N não corresponde ao cálculo com 1,5 m/s.
Raio-X da questão
força centrípeta
avaliacao
força centrípeta · movimento circular uniforme
Revisar a fórmula da força centrípeta e suas aplicações.
Confundir a fórmula da força centrípeta, utilizando valores incorretos para a massa ou o raio da trajetória.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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