Uma carrinha de brinquedo de massa 2,0 kg colide com uma parede e pára instantaneamente. Calcule o impulso J =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma carrinha de brinquedo de massa 2,0 kg colide com uma parede e pára instantaneamente. Calcule o impulso J = ?p (em N·s) exertido pela parede sobre a carrinha, sabendo vInicial = 3,0 m/s para a direita.
- A) J = 6,0 N (unidade incorreta).
- B) J = 6,0 N·s (direção oposta ao movimento).
- C) J = -1,5 N·s (sinal e valor incorretos).
- D) J = 2,0 N·s (direção da velocidade).
- E) J = 0 N·s (impulso nulo porque há contato breve).
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O impulso é igual à variação da quantidade de movimento: J = Δp = p_final - p_inicial = m·v_final - m·v_inicial. Passo 2: Os dados são m = 2,0 kg e v_inicial = 3,0 m/s para a direita. Como a carrinha 'pára instantaneamente', v_final = 0. Passo 3: Calcula-se J = 2,0·(0 - 3,0) = -6,0 kg·m/s, ou seja, módulo 6,0 N·s, com sentido para a esquerda, oposto ao movimento inicial. Passo 4: Como a unidade de impulso é N·s (equivalente a kg·m/s), a alternativa B, com J = 6,0 N·s e direção oposta ao movimento, está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: A alternativa A está errada porque trata o resultado como força (N) e não como impulso (N·s). A alternativa C está errada porque 1,5 é o resultado de dividir a velocidade pela massa, e não de multiplicar, além do sinal e do valor não corresponderem à variação do momento. A alternativa D está errada porque 2,0 N·s corresponde apenas ao valor da massa, sem considerar a velocidade nem a variação da quantidade de movimento. A alternativa E está errada porque o impulso não é nulo: a carrinha sofre variação de momento de 6,0 kg·m/s, e um contato breve significa apenas que a força é grande e o tempo é pequeno, sem anular o impulso.
💡 Dica: Calcule o impulso usando a fórmula J = m * Δv.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o valor numérico 6,0, mas atribui a ele a unidade de força (N), confundindo impulso com força média.
Por que engana: Confundir a direção do impulso, considerando que ele deve ser oposto ao movimento da carrinha ao colidir com a parede.
Cálculo: J = 2,0·(0-3,0) = -6,0 N·s; valor absoluto 6,0 N·s; sentido contrário ao movimento inicial.
O aluno divide a velocidade pela massa (3,0/2,0 = 1,5) em vez de calcular a variação da quantidade de movimento, e ainda atribui um sinal sem justificativa.
O aluno ignora a velocidade e usa somente o valor da massa, ou seja, não considera que a variação do momento depende da velocidade inicial e final.
O aluno acredita que, como o contato é breve, não há impulso, confundindo tempo de contato pequeno com variação nula da quantidade de movimento.
Raio-X da questão
impulso e variação de velocidade
avaliacao
impulso e variação de velocidade · conservação da quantidade de movimento
Revisar a relação entre impulso e variação de momento linear.
Confundir a direção do impulso, considerando que ele deve ser oposto ao movimento da carrinha ao colidir com a parede.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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