Um dançarino de massa m = 70 kg desliza a velocidade v = 1,50 m/s e para abruptamente em ?t = 0,20 s. Calcule…
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 dançarino de massa m = 70 kg desliza a velocidade v = 1,50 m/s e para abruptamente em ?t = 0,20 s. Calcule o impulso (?p) recebido e a força média F_med (use ?p = m·?v e F_med = ?p/?t). Indique direção da força.
- A) f ˜ 1,5 Hz; T ˜ 0,66 s.
- B) f ˜ 0,44 Hz; T ˜ 2,25 s.
- C) f ˜ 5 Hz; T ˜ 0,2 s.
- D) f ˜ 2 Hz; T ˜ 0,5 s.
- E) ?p = 105 kg·m/s; F_med = 525 N, dirigida contrária ao movimento.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 70 kg, velocidade inicial v = 1,50 m/s, o dançarino para, logo a velocidade final é zero, e o intervalo de tempo é Δt = 0,20 s. Como o símbolo Δ aparece corrompido no enunciado, considere que 'Δ' significa variação. Passo 2: Calcule a variação da quantidade de movimento. Δv = 0 - 1,50 = -1,50 m/s, então o módulo de Δv é 1,50 m/s. Passo 3: Calcule o impulso. Δp = m·Δv = 70 · 1,50 = 105 kg·m/s, com sinal negativo indicando sentido oposto ao movimento. Passo 4: Calcule a força média. F_med = Δp/Δt = 105 / 0,20 = 525 N. Passo 5: Determine a direção. A força age no sentido oposto ao movimento, pois é ela que reduz a velocidade do dançarino até zero. Passo 6: Compare com as alternativas. A alternativa E traz exatamente Δp = 105 kg·m/s e F_med = 525 N, dirigida contrária ao movimento, o que confirma o gabarito. Por que as outras estão erradas: A, B, C e D tratam de frequência e período de oscilação, grandezas que não se relacionam com impulso nem com a parada do dançarino.
💡 Dica: Calcule o impulso e a força média usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno tratou a situação como um movimento periódico, misturando a frequência e o período com a grandeza pedida, que é o impulso. Não percebeu que a questão envolve variação de quantidade de movimento.
Por que engana: Confundir a relação entre impulso e força média, calculando a força sem considerar a variação de velocidade corretamente.
O aluno aplicou fórmulas de oscilação (f e T recíprocos) a um problema de impulso e força média, sem identificar que a pergunta não trata de periodicidade.
O aluno tomou o intervalo de tempo de 0,20 s como se fosse o período de um movimento oscilatório, o que mostra leitura incorreta do enunciado.
O aluno calculou frequência e período de algum movimento repetitivo, sem perceber que o enunciado pede o impulso recebido e a força média durante a parada, e não grandezas de oscilação.
?p = m·v = 70·1,5 = 105 kg·m/s; F_med = ?p/?t = 105/0,20 = 525 N, atuando em sentido oposto ao deslocamento.
Raio-X da questão
impulso e força média
avaliacao
impulso e força média · movimento e velocidade
Revisar as fórmulas de impulso e força média em dinâmica.
Confundir a relação entre impulso e força média, calculando a força sem considerar a variação de velocidade corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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