Um dançarino (m = 50 kg) realiza um salto vertical e atinge 0,80 m de altura. Admitindo g = 10 m/s² e que a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um dançarino (m = 50 kg) realiza um salto vertical e atinge 0,80 m de altura. Admitindo g = 10 m/s² e que a fase de impulso do salto dura ?t = 0,25 s, calcule a força média normal exercida pelo solo sobre o dançarino durante o impulso. Use v = v(2 g h), impulso J = m·v e F_net = J/?t; então N_avg = m·g + F_net. Indique o valor em N e sentido.
- A) N_avg = 1 200 N, na direção do chão.
- B) N_avg = 500 N, para baixo.
- C) N_avg = 1 300 N, dirigida para cima (força do solo sobre o dançarino).
- D) N_avg = 1 000 N, horizontalmente.
- E) N_avg = 1 100 N, levitando.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a velocidade de decolagem a partir da conservação de energia: v = raiz de (2 x g x h) = raiz de (2 x 10 x 0,80) = raiz de 16 = 4 m/s. Passo 2: Calcule o impulso da força resultante: J = m x v = 50 x 4 = 200 N·s. Passo 3: Calcule a força resultante média durante a fase de impulso: F_net = J / Delta t = 200 / 0,25 = 800 N, dirigida para cima. Passo 4: Calcule a força normal média exercida pelo solo: N_avg = m x g + F_net = 50 x 10 + 800 = 500 + 800 = 1300 N. Passo 5: Determine o sentido. O solo empurra o dançarino para cima, pois é essa força que acelera o corpo para cima; o peso de 500 N atua para baixo e a força resultante de 800 N aponta para cima. Logo, N_avg = 1300 N, dirigida para cima. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem valor e sentido incorretos, pois a força do solo sobre o dançarino não aponta para o chão; B ignora a fase de impulso e considera apenas o peso; D usa uma direção horizontal, que não corresponde a uma força normal, que é sempre perpendicular à superfície; E apresenta um valor que não resulta do cálculo e a ideia de levitação não faz sentido físico nesse contexto.
💡 Dica: Calcule a força média usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula um valor incorreto (1200 N) e associa a força normal ao sentido do chão, como se fosse a força do dançarino sobre o solo, confundindo par ação-reação.
Por que engana: Confundir a direção da força média normal, escolhendo uma alternativa que indica uma força para baixo em vez de para cima.
O aluno considera apenas o peso (500 N) e esquece de somar a força resultante do impulso, além de indicar um sentido para baixo, que não corresponde à força do solo sobre o dançarino.
v=v(2·10·0,8)=4,0 m/s; J=m·v=50·4=200 kg·m/s; F_net=200/0,25=800 N; N_avg=m·g+F_net=50·10+800=500+800=1300 N para cima.
O aluno acredita que a força normal pode ser horizontal, não percebendo que a normal é sempre perpendicular à superfície de contato, ou seja, vertical neste caso.
O aluno usa a intuição do cotidiano de que o dançarino 'levita' durante o salto e interpreta a força como ausente ou pouco relevante, sem aplicar a relação N = m g + F_net.
Raio-X da questão
força média no salto
avaliacao
força e movimento · impulso e energia
Revisar as fórmulas de impulso e força em movimentos verticais.
Confundir a direção da força média normal, escolhendo uma alternativa que indica uma força para baixo em vez de para cima.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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