Durante uma aula de Educação Física, um estudante pratica uma projeção com um colega. Ele aplica uma força…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma aula de Educação Física, um estudante pratica uma projeção com um colega. Ele aplica uma força horizontal constante de 140 N sobre o colega, que está inicialmente em repouso. Considere a massa do colega igual a 60 kg e despreze o atrito. Usando a relação F = m · a, calcule a aceleração do colega e indique sua direção.
- A) a = 80 m/s², horizontal na direção da força.
- B) a = 2,33 m/s², horizontal na direção da força.
- C) a = 0,43 m/s², horizontal na direção da força.
- D) a = 2,33 m/s², horizontal contrária à força.
- E) a = 200 m/s², horizontal na direção da força.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A força aplicada é F = 140 N, a massa do colega é m = 60 kg e, como o atrito é desprezado, a força resultante é a própria força aplicada. O colega parte do repouso, o que não altera o cálculo da aceleração instantânea pela segunda lei de Newton.
- Aplique a segunda lei de Newton, F = m · a, isolando a aceleração: a = F / m. Logo, a = 140 / 60 = 2,333... m/s², ou seja, aproximadamente 2,33 m/s².
- Determine a direção. A aceleração tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. Como a força é horizontal e aplicada no sentido do movimento do colega, a aceleração é horizontal, na direção da força.
- Compare com as alternativas. A alternativa B traz exatamente a = 2,33 m/s² na direção da força, coincidindo com o resultado obtido. O gabarito oficial B está correto.
- Por que as outras estão erradas: A) 80 m/s² resulta de 140 - 60, uma subtração sem sentido físico; C) 0,43 m/s² é o inverso da razão correta (60 / 140); D) o valor 2,33 m/s² está correto, mas a direção contrária à força não é compatível com a força aplicada sem atrito; E) 200 m/s² resulta de 140 + 60, uma soma que não tem relação com a segunda lei de Newton.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno subtraiu a massa da força (140 - 60 = 80) em vez de dividir, confundindo a relação F = m · a com uma operação de subtração.
Por que engana: Confundir a força de contato com a aceleração, escolhendo uma alternativa que apresenta valores de força ao invés de aceleração.
A aceleração é calculada dividindo a força pela massa: a = F/m = 140/60 = 2,33 m/s². Como a força aplicada é horizontal, a aceleração também é horizontal e aponta na direção da força.
O aluno inverteu a razão, calculando m / F = 60 / 140 ≈ 0,43, e obteve uma aceleração que não corresponde à relação entre força e massa.
O aluno calculou corretamente o módulo, mas acreditou que a aceleração se opõe à força aplicada, como se houvesse uma força de resistência; isso confunde a aceleração com um efeito de atrito ou reação, que foram desprezados no enunciado.
O aluno somou a força e a massa (140 + 60 = 200), usando uma operação aritmética sem base na segunda lei de Newton.
Raio-X da questão
aceleração em movimento
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de aceleração
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
Confundir a força de contato com a aceleração, escolhendo uma alternativa que apresenta valores de força ao invés de aceleração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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