Um carrinho de massa 1,50 kg desloca-se a 4,00 m/s na direção positiva e rebate ao colidir com uma parede…
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
Um carrinho de massa 1,50 kg desloca-se a 4,00 m/s na direção positiva e rebate ao colidir com uma parede elástica, saindo com velocidade de -2,00 m/s. Calcule o impulso total (com sinal) aplicado ao carrinho. Use J = m·?v (SI).
- A) -9,00 N·s
- B) -12,00 N·s
- C) -6,00 N·s
- D) -0,75 N·s
- E) +9,00 N·s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 1,50 kg, velocidade inicial vi = +4,00 m/s (sentido positivo) e velocidade final vf = -2,00 m/s (após o rebote, sentido negativo).
- Lembre o teorema do impulso: o impulso é igual à variação da quantidade de movimento, J = m·(vf - vi).
- Calcule a variação de velocidade: vf - vi = -2,00 - 4,00 = -6,00 m/s.
- Multiplique pela massa: J = 1,50 · (-6,00) = -9,00 N·s. Como o resultado é negativo, o impulso aponta no sentido negativo, o mesmo sentido da velocidade final.
- Compare com o gabarito oficial. O gabarito indica A, que coincide com o resultado obtido.
- Por que as outras estão erradas. B (-12,00) resulta de um erro de cálculo na variação da velocidade, que não corresponde a vf - vi. C (-6,00) é a variação de velocidade sem multiplicar pela massa. D (-0,75) resulta de dividir a massa pela velocidade final, em vez de multiplicar. E (+9,00) tem o módulo certo, mas o sinal invertido, o que ignora que o rebote inverte o sentido do movimento.
💡 Dica: Calcule a variação de velocidade e multiplique pela massa.
Alternativa por alternativa
Cálculo: J = 1,50·(-6,00) = -9,00 N·s; sinal negativo pela mudança de direção.
Provavelmente calculou a variação de velocidade de forma errada, somando os módulos das velocidades (4 + 2 = 6) e aplicando um fator 2 indevido, como se o rebote dobrasse a variação.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção do impulso, calculando apenas a variação de velocidade sem considerar o sinal da velocidade final.
Calculou corretamente a variação de velocidade (-6,00 m/s), mas esqueceu de multiplicar pela massa de 1,50 kg, confundindo impulso com variação de velocidade.
Dividiu a massa pela velocidade final (1,50 / -2,00 = -0,75) em vez de multiplicar a massa pela variação de velocidade, trocando a operação pela fórmula errada.
Obteve o valor numérico correto, mas atribuiu sinal positivo, achando que o impulso segue o sentido do movimento inicial, quando na verdade ele aponta contra a velocidade inicial após o rebote.
Raio-X da questão
impulso e variação de velocidade
avaliacao
impulso e variação de velocidade · conservação da quantidade de movimento
Revisar a fórmula do impulso e suas aplicações em colisões.
O aluno pode confundir a direção do impulso, calculando apenas a variação de velocidade sem considerar o sinal da velocidade final.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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