Física: um dançarino de massa m = 35 kg, inicialmente em repouso, recebe um empurrão horizontal que o acelera…
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
Física: um dançarino de massa m = 35 kg, inicialmente em repouso, recebe um empurrão horizontal que o acelera para v = 1,20 m/s em ?t = 0,20 s. Calcule (a) impulso J (kg·m/s) e (b) força média F_avg (N). Use J = m ?v, F_avg = J/?t.
- A) O impulso J é 50 kg·m/s, alterando a velocidade final.
- B) O impulso J é 30 kg·m/s, erroneamente usando a massa total.
- C) A força média é 50 N, ignorando a divisão por ?t.
- D) J = m ?v = 35·1,20 = 42 kg·m/s; F_avg = J/?t = 42 / 0,20 = 210 N
- E) A força média é 150 N, desconsiderando o tempo de aceleração.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 35 kg, velocidade inicial zero (repouso), velocidade final v = 1,20 m/s e intervalo de tempo Δt = 0,20 s. Passo 2: Calcule o impulso pela variação da quantidade de movimento, J = m·Δv = 35 × 1,20 = 42 kg·m/s. Como o dançarino partiu do repouso, Δv = 1,20 m/s. Passo 3: Calcule a força média pelo teorema do impulso, F_méd = J/Δt = 42 / 0,20 = 210 N. Passo 4: Compare com o gabarito oficial. O resultado obtido, J = 42 kg·m/s e F_méd = 210 N, corresponde exatamente à alternativa D, que é a resposta correta. Por que as outras estão erradas: A traz um impulso de 50 kg·m/s, que não resulta de 35 × 1,20; B usa um valor de massa que não está no enunciado, já que a massa é 35 kg; C trata a força como se fosse o impulso, sem dividir pelo tempo; E despreza o intervalo de 0,20 s, quando a força média depende diretamente dele.
💡 Dica: Calcule o impulso e a força média usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula o impulso com um valor de multiplicação incorreto e associa o impulso a uma alteração da velocidade final, sem usar corretamente a massa de 35 kg e a variação de 1,20 m/s.
Por que engana: Confundir a fórmula do impulso e calcular a força média sem considerar o tempo corretamente.
O aluno acredita que deveria usar uma massa total diferente de 35 kg, como se houvesse outra massa envolvida no movimento, quando o enunciado fornece apenas a massa do dançarino.
O aluno confunde impulso com força média e não divide o impulso pelo intervalo de tempo de 0,20 s, obtendo um valor de força que não respeita a relação F = J/Δt.
Impulso J = ?p = m ?v = 42 kg·m/s; força média F_avg = J/?t = 42/0,20 = 210 N.
O aluno ignora o intervalo de tempo de 0,20 s na relação entre impulso e força, ou usa um impulso incorreto, como 30 kg·m/s, dividido por 0,20, o que leva a um resultado de 150 N que não corresponde aos dados do enunciado.
Raio-X da questão
impulso e força média
avaliacao
impulso e força média · aceleração e velocidade
Revisar as fórmulas de impulso e força média em dinâmica.
Confundir a fórmula do impulso e calcular a força média sem considerar o tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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