11.º anoPercurso edumaterial
O que vais aprender
- Calcular aceleração num caso unidimensional com força resultante e massa declaradas.
Compreender
A lei fundamental da dinâmica relaciona a força resultante, a massa e a aceleração: Fᵣ=m·a. A resultante é a soma vetorial das forças, não uma força a juntar outra vez depois do cálculo. No caso, a=6 N/2 kg=3 m/s² para a direita. O sentido da aceleração coincide com o da resultante; isso não obriga a velocidade inicial a ter o mesmo sentido.
Se o carrinho partisse do repouso e a resultante se mantivesse durante dois segundos, a velocidade final neste modelo seria v=0+3×2=6 m/s. Mas o enunciado original não informa velocidade inicial nem duração, portanto só permite calcular a aceleração. Escrever que «o carrinho se desloca a 3 m/s» confunde aceleração com velocidade e troca unidades que descrevem grandezas diferentes.
Numa experiência real, seria necessário medir forças, massa, atrito e incertezas. A força resultante de 6 N já incorpora o efeito de todas as forças horizontais consideradas, pelo que não se deve subtrair atrito imaginado. Quando uma resultante é nula, a aceleração é nula, mas o corpo pode continuar com velocidade constante; repouso é apenas uma possibilidade. A leitura das condições evita conclusões que a equação não autoriza.
Exemplo resolvido
Um carrinho idealizado de 4 kg recebe uma força resultante constante de 8 N para a esquerda numa calha horizontal. Calcula a aceleração e indica que dado faltaria para prever a velocidade após 3 s.
- Escolho a direita como sentido positivo; a força resultante é −8 N e a massa é 4 kg.
- Pela segunda lei, a=Fres/m=−8/4=−2 m/s², isto é, 2 m/s² para a esquerda.
- Em 3 s a variação de velocidade seria aΔt=−6 m/s. A velocidade final continua indeterminada sem a velocidade inicial.
A aceleração é 2 m/s² para a esquerda; a variação em 3 s seria −6 m/s, mas falta a velocidade inicial para obter vf.
Atenção ao erro
Não verificar as condições do caso.

Verifica agora
Retoma o texto base da explicação: Qual é a aceleração?
Ver solução explicada
Resposta: 3 m/s² para a direita.
Aplica Fᵣ/m com unidade e sentido.
Retoma o texto base da explicação: Sabemos a velocidade inicial?
Ver solução explicada
Resposta: Não.
Não inventa condição inicial.
Retoma o texto base da explicação: Se a massa fosse 3 kg com a mesma resultante, qual seria a aceleração?
Ver solução explicada
Resposta: 2 m/s² para a direita.
Calcula 6/3.
Retoma o texto base da explicação: Força resultante nula implica repouso?
Ver solução explicada
Resposta: Não; pode existir movimento retilíneo uniforme.
Distingue aceleração nula de velocidade nula.
Alinhamento curricular e fontes
- Interpretar movimentos em função da resultante das forças e resolver casos com a lei fundamental da dinâmica., página 7. Objetivo oficial parafraseado: Interpretar movimentos em função da resultante das forças e resolver casos com a lei fundamental da dinâmica.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · fisica-quimica-a · 11-ano

