Um lutador de massa m = 80 kg avança com velocidade v = 2,0 m/s e é parado pelo oponente em um intervalo de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Planejar e utilizar estratégias básicas das lutas experimentadas, reconhecendo as suas características técnico-táticas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um lutador de massa m = 80 kg avança com velocidade v = 2,0 m/s e é parado pelo oponente em um intervalo de tempo ?t = 0,40 s. Usando a relação F_med = m·?v/?t (em SI), calcule o módulo da força média de frenagem exercida pelo oponente e indique sua direção.
- A) F_med = 400 N, direção oposta ao movimento.
- B) F_med = 600 N, direção na mesma do movimento.
- C) F_med = 160 N, direção na mesma do movimento.
- D) F_med = 80 N, direção perpendicular ao movimento.
- E) F_med = 200 N, direção oposta ao movimento.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Massa m = 80 kg, velocidade inicial v0 = 2,0 m/s, tempo de parada Δt = 0,40 s. Como o lutador é parado, a velocidade final é zero.
- Calcular a variação de velocidade. Δv = vfinal - vinicial = 0 - 2,0 = -2,0 m/s. O sinal negativo indica que a variação ocorre no sentido oposto ao movimento inicial.
- Aplicar a relação dada. F_med = m·Δv/Δt. Em módulo, F_med = 80 · 2,0 / 0,40 = 160 / 0,40 = 400 N.
- Determinar a direção. A força exercida pelo oponente tem o sentido contrário ao da velocidade do lutador, pois é ela que reduz o movimento até parar.
- Conclusão. O módulo é 400 N, com direção oposta ao movimento, o que corresponde à alternativa A, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B atribui à força o mesmo sentido do movimento, o que não freia o lutador, e seu valor também não corresponde ao cálculo. C esquece a divisão pelo tempo de 0,40 s e ainda indica o sentido errado. D confunde a força com a massa e coloca a força perpendicular ao movimento, quando ela atua na mesma direção da trajetória. E usa uma variação de velocidade de 1,0 m/s, como se a velocidade fosse reduzida à metade, em vez de considerar a variação total de 2,0 m/s.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força média e considere a direção da força de frenagem.
Alternativa por alternativa
?v = 0 - 2,0 = -2,0 m/s. F_med = m·?v/?t = 80·(-2,0)/0,40 = -400 N. O sinal negativo indica que a força é contrária ao sentido do movimento; o módulo é 400 N.
Acredita que a força do oponente empurra o lutador no mesmo sentido do movimento, como se a força acelerasse em vez de frear. O cálculo também não corresponde à relação m·Δv/Δt com Δv = 2,0 m/s.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força média, escolhendo uma alternativa que indica a mesma direção do movimento em vez da oposta.
Calcula apenas m·v = 80 · 2,0 = 160 e esquece de dividir pelo intervalo de tempo de 0,40 s. Além disso, indica o sentido do movimento, quando a força de frenagem é contrária.
Confunde a força com a massa, aparecendo o valor 80 kg como se fosse 80 N, e acha que a força de frenagem atua perpendicularmente ao deslocamento. Não aplica a relação F = m·Δv/Δt.
Usa uma variação de velocidade de 1,0 m/s, provavelmente adotando a velocidade média ou metade da velocidade inicial, em vez da variação total de 2,0 m/s. Assim obtém 80 · 1,0 / 0,40 = 200 N.
Raio-X da questão
força média de frenagem
avaliacao
força e movimento · segunda lei de Newton
Revisar a relação entre força, massa e variação de velocidade.
O aluno pode confundir a direção da força média, escolhendo uma alternativa que indica a mesma direção do movimento em vez da oposta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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