Um caminhão de massa 3500 kg viaja a 20,0 m/s e aplica uma frenagem com desaceleração constante até parar em…
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
Um caminhão de massa 3500 kg viaja a 20,0 m/s e aplica uma frenagem com desaceleração constante até parar em 8,0 s. Calcule (a) a desaceleração média (m/s²) e (b) a energia cinética inicial dissipada (J). Use v = v0 + a·t e Ec = ½ m v0².
- A) a = -4,0 m/s²; Ec = 7,00×10^5 J
- B) a = -2,5 m/s²; Ec = 7,00×10^2 J
- C) a = 2,5 m/s²; Ec = 7,00×10^5 J
- D) a = -2,5 m/s²; Ec = 1,40×10^6 J
- E) a = (0-20,0)/8,0 = -2,5 m/s²; Ec = ½·3500·(20,0)² = 7,00×10^5 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Resolvo por conta própria. A desaceleração média sai de v = v0 + a·t, com v = 0 (o caminhão para), v0 = 20,0 m/s e t = 8,0 s. Logo 0 = 20,0 + a·8,0, então a = -20,0/8,0 = -2,5 m/s². O sinal negativo indica que a aceleração é contrária ao sentido do movimento. Passo 2: A energia cinética inicial é Ec = ½·m·v0² = ½·3500·(20,0)² = ½·3500·400 = 700000 J, ou seja, 7,00×10^5 J. Esta é a energia que precisa ser dissipada pela frenagem até o caminhão parar. Passo 3: Comparo com o gabarito oficial. A alternativa E traz a = -2,5 m/s² e Ec = 7,00×10^5 J, exatamente o que obtive, então o gabarito está correto. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A: o valor de Ec está certo, mas a = -4,0 m/s² não corresponde a 20,0/8,0. B: a = -2,5 m/s² está certa, mas 7,00×10^2 J está com a ordem de grandeza errada. C: o módulo de a está certo, mas o sinal positivo ignora que a frenagem é contrária ao movimento. D: a = -2,5 m/s² está certa, mas 1,40×10^6 J é o dobro da energia correta, consequência de esquecer o fator ½.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de movimento uniformemente variado e energia cinética.
Alternativa por alternativa
O aluno acerta a energia cinética, mas calcula a desaceleração com erro numérico, obtendo -4,0 m/s². Pode ter dividido a velocidade por 5 em vez de por 8, ou ter errado a conta de 20,0/8,0.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia cinética e aplicar valores incorretos na fórmula da desaceleração.
O aluno encontra a desaceleração correta, mas perde a ordem de grandeza na energia cinética. Provavelmente errou a potência de dez ou a multiplicação, chegando a 700 J em vez de 700000 J.
O aluno calcula bem o módulo da desaceleração e a energia, mas ignora o sinal. Ele entende que a aceleração em uma frenagem é positiva, sem perceber que ela é contrária ao movimento inicial.
O aluno acerta a desaceleração, mas calcula a energia como m·v² sem o fator ½. Com isso o resultado sai duas vezes maior, 1,40×10^6 J.
Da equação v = v0 + a t obtém-se a = (v-v0)/t = (0-20)/8 = -2,5 m/s². Energia cinética inicial Ec = ½ m v0² = 0,5·3500·400 = 700000 J, essa energia é dissipada durante a frenagem.
Raio-X da questão
desaceleração e energia cinética
avaliacao
desaceleração média · energia cinética
Revisar as fórmulas de movimento e energia cinética.
Confundir a fórmula da energia cinética e aplicar valores incorretos na fórmula da desaceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um caminhão de massa 2000 kg circula a 20 m/s. Para parar em 8 s com frenagem constante, determine: a) aceleração média…
- Um caminhão de massa 8 000 kg desloca-se a 90 km/h e freia com desaceleração constante até parar em 10 s. (a) Determine…
- Um automóvel reduz sua velocidade de v0 = 20,0 m/s para v = 5,0 m/s em t = 6,00 s com aceleração constante. Calcule (a)…
- Um furgão de massa m = 2,50×10^3 kg parte do repouso e realiza três trechos em linha reta: (1) acelera uniformemente com…
- Um carro viaja a 20,0 m/s e freia com desaceleração constante até parar em 5,00 s. Use v = v0 + a t e s = v0 t + ½ a t²…
- Um caminhão desloca-se a 20 m/s. O motorista leva 1,5 s para reagir e, em seguida, aplica frenagem uniforme com…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog