Em uma atividade de Física, estudantes analisaram o movimento de um carrinho de 5,0 kg sobre um trilho…
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 atividade de Física, estudantes analisaram o movimento de um carrinho de 5,0 kg sobre um trilho horizontal. O atrito foi desprezado, e sensores registraram que o carrinho se movia com aceleração constante de 2,0 m/s². A equipe considerou todas as forças horizontais que atuavam no carrinho para determinar o efeito resultante sobre seu movimento. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo da força resultante horizontal que atua sobre o carrinho?
- A) 10 N
- B) 5,0 N
- C) 20 N
- D) 2,5 N
- E) 7,5 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa do carrinho é m = 5,0 kg e a aceleração constante é a = 2,0 m/s². O atrito foi desprezado, então a força resultante horizontal é a única força horizontal relevante para o movimento.
- Aplique a Segunda Lei de Newton, que relaciona a força resultante com a massa e a aceleração: F = m · a.
- Substitua os valores: F = 5,0 kg · 2,0 m/s² = 10 N (newtons, pois kg · m/s² é newton).
- Conclusão. O módulo da força resultante horizontal é 10 N, que corresponde à alternativa A. Concordo com o gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas. B (5,0 N) é apenas o valor da massa, sem multiplicar pela aceleração. C (20 N) resulta de um erro no cálculo, multiplicando a massa por um valor excessivo como 4 m/s². D (2,5 N) inverte a fórmula, dividindo a massa pela aceleração em vez de multiplicar. E (7,5 N) não corresponde a nenhuma relação entre massa e aceleração do experimento, sendo uma soma ou subtração arbitrária de grandezas.
💡 Dica: Use a segunda lei de Newton para calcular a força resultante.
Alternativa por alternativa
Pela segunda lei de Newton, a força resultante é obtida pelo produto entre a massa do carrinho e sua aceleração: Fᵣ = m · a = 5,0 kg · 2,0 m/s² = 10 N. Como o atrito foi desprezado, não há outra força horizontal a ser considerada na resultante.
O aluno toma o valor numérico da massa (5,0 kg) como se fosse a força, ignorando a aceleração na relação F = m · a.
O aluno multiplica corretamente a massa pela aceleração, mas erra o cálculo ou usa a aceleração duplicada, chegando a 20 N.
O aluno inverte a Segunda Lei de Newton e calcula a = m / F ou F = m / a, dividindo 5,0 por 2,0 em vez de multiplicar.
O aluno combina os valores de massa e aceleração por soma ou subtração sem base na Segunda Lei de Newton, achando que a força é uma soma de grandezas numéricas.
Raio-X da questão
força resultante
avaliacao
segunda lei de Newton · força e massa
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações.
Confundir a fórmula da força resultante, aplicando incorretamente a massa ou a aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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