Um bloco de massa m = 2,00 kg é puxado horizontalmente por uma força resultante F = 10,0 N sobre superfície…
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 resultante F = 10,0 N sobre superfície sem atrito. Usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), calcule a aceleração e indique a direção.
- A) a = 10,0 m/s², para baixo
- B) a = 15,0 m/s², verticalmente
- C) a = 4,0 m/s², na direção oposta
- D) a = 2,5 m/s², horizontalmente
- E) a = 5,00 m/s², na direção horizontal do vetor força.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 2,00 kg e força resultante F = 10,0 N, atuando horizontalmente sobre uma superfície sem atrito.
- Isole a aceleração na relação F = m·a, obtendo a = F/m.
- Substitua os valores: a = 10,0 / 2,00 = 5,00 m/s².
- Determine a direção. Como a força resultante é horizontal e tem o mesmo sentido do puxão, a aceleração tem a mesma direção e sentido da força resultante, ou seja, horizontal.
- Compare com o gabarito. A alternativa E traz a = 5,00 m/s² na direção horizontal do vetor força, o que confere com o cálculo feito de forma independente. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: a A usa o valor da força como aceleração e cria uma direção vertical inexistente; a B soma valores sem base na relação F = m·a e coloca a aceleração na vertical; a C atribui um valor que não corresponde a F/m e inverte o sentido, o que contraria a direção da força; a D calcula corretamente a direção, mas o valor 2,5 m/s² corresponde a uma divisão por uma massa de 4,00 kg, que não é a do enunciado.
💡 Dica: Use a fórmula F = m·a para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno tomou o valor da força como se fosse a aceleração, esquecendo de dividir pela massa, e associou a direção vertical a um movimento de queda ou ao peso do bloco.
O aluno calculou um valor sem seguir a relação a = F/m e atribuiu à aceleração uma direção vertical, como se a força atuasse no eixo vertical e não no horizontal.
O aluno obteve um valor numérico incorreto por erro de operação e inverteu o sentido da aceleração, supondo que ela se opõe ao puxão, como um atrito que não existe na questão.
O aluno acertou a direção horizontal, mas errou o cálculo ao dividir a força por uma massa de 4,00 kg, provavelmente por leitura incorreta do dado ou por erro de digitação.
Por que engana: Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Pela 2ª lei de Newton: a = F/m = 10,0 N / 2,00 kg = 5,00 m/s²; a direção coincide com a da força aplicada (horizontal).
Raio-X da questão
aceleração de um corpo
avaliacao
segunda lei de Newton · força e massa
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
Confundir a relação entre força, massa e aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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