Na aula de Educação Física, um aluno de 20 kg começa parado e chega a 4 m/s em 2 segundos, correndo para a…
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
Na aula de Educação Física, um aluno de 20 kg começa parado e chega a 4 m/s em 2 segundos, correndo para a frente. Qual foi a força média horizontal sobre o aluno? Use F = m × ?v ÷ ?t.
- A) 10 N para a frente
- B) 20 N para a frente
- C) 80 N para a frente
- D) 40 N para a frente
- E) 24 N para a frente
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 20 kg, a velocidade inicial é 0 (o aluno começa parado), a velocidade final é 4 m/s e o intervalo de tempo é 2 s.
- Calcule a aceleração média, que é a variação da velocidade dividida pelo tempo: a = (4 - 0) / 2 = 2 m/s².
- Aplique a Segunda Lei de Newton, F = m × a: F = 20 × 2 = 40 N, no sentido para a frente, que é o sentido do movimento.
- Conclusão: a força média horizontal vale 40 N para a frente, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (10 N) divide a massa pelo tempo e ignora a variação de velocidade; B (20 N) usa apenas o valor da massa como se fosse a força; C (80 N) multiplica massa por velocidade e esquece de dividir pelo tempo; E (24 N) soma massa e velocidade em vez de usar a relação da Segunda Lei de Newton.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força média considerando a variação de velocidade.
Alternativa por alternativa
Calculou 20 ÷ 2 = 10, dividindo a massa pelo tempo e desconsiderando a variação de velocidade de 4 m/s.
Assumiu que a força é igual à massa, como se o valor numérico de 20 kg já fosse a força, sem aplicar F = m × a.
Multiplicou massa por velocidade (20 × 4 = 80) e esqueceu de dividir a variação de velocidade pelo tempo para obter a aceleração.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força média, aplicando incorretamente a variação de velocidade ou o tempo.
A variação da velocidade foi 4 m/s, pois o aluno começou parado. Então, F = 20 × 4 ÷ 2 = 40 N, para a frente.
Somou massa e velocidade (20 + 4 = 24), tratando as grandezas como se pudessem ser adicionadas sem relação com a Segunda Lei de Newton.
Raio-X da questão
força média
avaliacao
força e movimento · segunda lei de Newton
Revisar a fórmula da força média e suas aplicações em movimentos.
O aluno pode confundir a fórmula da força média, aplicando incorretamente a variação de velocidade ou o tempo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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