Durante uma queda controlada, o praticante A (m1 = 65 kg) corre com v1 = 2,0 m/s e prende o praticante B (m2 =…
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
Durante uma queda controlada, o praticante A (m1 = 65 kg) corre com v1 = 2,0 m/s e prende o praticante B (m2 = 70 kg) inicialmente em repouso. Após o encontro eles movem-se juntos (colisão perfeitamente inelástica). Use conservação do momento linear para calcular a velocidade comum v_f e discuta a perda de energia cinética e as implicações para segurança (amortecimento, tempo de contato, superfície). Considere apenas o eixo horizontal.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Conservação do momento: (m1·v1 + m2·v2) = (m1+m2)·v_f. v_f = (65·2,0 + 70·0)/(65+70) = 130/135 ˜ 0,963 m/s. Energia cinética inicial: K_i = ½·65·(2,0)² = 130 J. Final: K_f = ½·135·(0,963)² ˜ 62,6 J. Perda ˜ 67,4 J, convertida em calor, deformação e trabalho interno. Segurança: reduzir a força média aplicando maior tempo de contato (F_avg = ?p/?t), usar técnicas de amortecimento e superfícies acolchoadas para aumentar ?t e distribuir energia, minimizando risco de lesão.
Explicação
A solução utiliza a conservação do momento linear para determinar a velocidade após a colisão, mostrando que a quantidade de movimento total antes e depois do encontro se mantém constante. A análise da energia cinética revela que uma parte significativa da energia é dissipada, o que é crucial para entender os impactos em situações de colisão. Além disso, a discussão sobre segurança enfatiza a importância de técnicas de amortecimento e superfícies adequadas para reduzir forças e minimizar lesões.
Raio-X da questão
conservação do momento linear
avaliacao
conservação do momento linear · energia cinética
Revisar os conceitos de momento linear e energia cinética em colisões inelásticas.
O aluno pode confundir a conservação do momento linear com a conservação da energia, não considerando a perda de energia cinética na colisão.
saude
pensamento_critico
cientifico
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