Em uma aula de Biologia, estudantes analisaram um modelo mecânico de tendão, estrutura que pode armazenar e…
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
Em uma aula de Biologia, estudantes analisaram um modelo mecânico de tendão, estrutura que pode armazenar e devolver energia elástica durante o movimento. No modelo, uma mola representa o comportamento elástico do tendão. A mola possui constante elástica k = 200 N/m e foi comprimida em 5,0 cm. Para estimar a intensidade da força exercida pelo modelo, deve-se usar a relação F = k · ?x, com a deformação expressa em metros. Com base no modelo descrito, qual é a intensidade da força elástica exercida pela mola, em newtons (N)?
- A) 1000 N
- B) 10 N
- C) 0,1 N
- D) 40 N
- E) 0,25 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A constante elástica é k = 200 N/m e a compressão é de 5,0 cm. Como a fórmula exige a deformação em metros, é preciso converter a unidade. Passo 2: Converter a deformação. 5,0 cm = 5,0 ÷ 100 m = 0,05 m. Passo 3: Aplicar a relação F = k · x. F = 200 · 0,05. Passo 4: Calcular. 200 · 0,05 = 10. Logo, F = 10 N, que é a alternativa B. Passo 5: Verificar as demais alternativas. A alternativa A (1000 N) usa 5,0 diretamente como se fosse metro, o que ignora a conversão de centímetros. A alternativa C (0,1 N) divide o resultado correto por 100 sem motivo. A alternativa D (40 N) divide k pela deformação em vez de multiplicar, o que inverte a relação. A alternativa E (0,25 N) multiplica a deformação por 5 e ignora a constante k. Passo 6: Conclusão. O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Use a fórmula da força elástica: F = k * Δx.
Alternativa por alternativa
O aluno usou o valor 5,0 diretamente na fórmula, tratando-o como 5 metros, e não converteu os centímetros para metros. Assim obteve 200 · 5 = 1000.
Por que engana: Confundir a conversão de centímetros para metros, utilizando 5,0 cm como 5,0 m na fórmula.
A deformação deve ser convertida para o Sistema Internacional: 5,0 cm = 0,050 m. Aplicando a relação F = k · Δx, obtém-se F = 200 N/m · 0,050 m = 10 N.
O aluno converteu corretamente para 0,05 m, mas depois dividiu o resultado por 100 ou fez a conversão de centímetros duas vezes, chegando a um valor muito pequeno.
O aluno dividiu a constante elástica pela deformação (200 ÷ 5 = 40) em vez de multiplicá-las, o que inverte a relação F = k · x.
O aluno multiplicou a deformação por 5 e não usou a constante k da mola, confundindo a fórmula da força elástica com outra operação.
Raio-X da questão
força elástica
avaliacao
força elástica · unidades de medida
Revisar a fórmula da força elástica e suas aplicações.
Confundir a conversão de centímetros para metros, utilizando 5,0 cm como 5,0 m na fórmula.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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