Um bloco de massa m = 2,00 kg é puxado horizontalmente por uma força externa F_ext = 12,0 N. Há resistência…
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
Um bloco de massa m = 2,00 kg é puxado horizontalmente por uma força externa F_ext = 12,0 N. Há resistência por atrito cinético F_at = 3,0 N, atuando contrária ao movimento. Calcule a aceleração a do bloco. Use F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²).
- A) A aceleração do bloco é 6,0 m/s².
- B) a = 4,50 m/s² para a direção do puxão.
- C) A aceleração é 3,0 m/s².
- D) F = m·a resulta em 1,0 m/s².
- E) A força resultante é 15,0 N.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção do movimento. A força externa de 12,0 N puxa o bloco para frente, e o atrito cinético de 3,0 N atua em sentido contrário. Passo 2: Calcule a força resultante subtraindo as forças de sentidos opostos: Fr = 12,0 - 3,0 = 9,0 N, na direção do puxão. Passo 3: Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m·a, isolando a: a = Fr / m = 9,0 / 2,00 = 4,50 m/s², no sentido do puxão. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa B traz exatamente esse valor e essa direção, por isso é a correta, em acordo com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: ignora o atrito e usa apenas a força externa (12,0 / 2,00 = 6,0). C: 3,0 m/s² não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados. D: 1,0 m/s² não resulta da relação F = m·a com os valores do enunciado. E: 15,0 N é a soma das forças, mas o atrito age contra o movimento e deve ser subtraído, e além disso essa é uma força, não uma aceleração.
💡 Dica: Aplique a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno ignorou a força de atrito e calculou a aceleração apenas com a força externa, como se não houvesse resistência ao movimento.
Por que engana: O aluno pode confundir a força resultante com a força aplicada, calculando a aceleração incorretamente.
Força resultante F_res = F_ext - F_at = 12,0 - 3,0 = 9,0 N. Pela segunda lei, a = F_res / m = 9,0 N / 2,00 kg = 4,50 m/s².
O aluno provavelmente subtraiu o atrito duas vezes (12,0 - 2·3,0 = 6,0 N) e depois dividiu por m, ou confundiu o valor do atrito com a aceleração final.
O aluno errou o cálculo ao aplicar F = m·a, não dividindo corretamente a força resultante pela massa, o que mostra falta de domínio da relação entre força, massa e aceleração.
O aluno somou a força de atrito à força externa, como se as duas atuassem no mesmo sentido, quando na verdade o atrito se opõe ao movimento. Além disso, respondeu com uma força quando a questão pede uma aceleração.
Raio-X da questão
aceleração de um bloco
avaliacao
segunda lei de Newton · força resultante
Revisar a segunda lei de Newton e o conceito de forças.
O aluno pode confundir a força resultante com a força aplicada, calculando a aceleração incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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