Num agarramento, o lutador A (m1 = 70 kg) corre a v1 = 3,0 m/s e prende o lutador B (m2 = 80 kg) em repouso…
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
Num agarramento, o lutador A (m1 = 70 kg) corre a v1 = 3,0 m/s e prende o lutador B (m2 = 80 kg) em repouso. Após o encaixe, movem-se juntos. Usando conservação do momento linear p = m·v e energia cinética E_k = ½ m v², determine: (a) velocidade conjunta v_f; (b) energia cinética perdida no processo. Todas as unidades no SI.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Conservação do momento: m1·v1 + m2·v2 = (m1+m2)·v_f. Aqui v2=0, v_f = (70·3,0)/(70+80)=210/150=1,4 m/s. Energia: E_i = ½·70·(3,0)² = 0,5·70·9 = 315 J. E_f = ½·(150)·(1,4)² = 0,5·150·1,96 = 147 J. Energia perdida = E_i - E_f = 315 - 147 = 168 J.
Explicação
A solução utiliza a conservação do momento linear, que afirma que o momento total antes do evento deve ser igual ao momento total após, permitindo calcular a velocidade conjunta dos lutadores. A energia cinética inicial é calculada com a fórmula apropriada, e a energia final é obtida após o movimento conjunto, mostrando a diferença entre elas como a energia perdida no processo. Esse raciocínio é fundamentado em princípios da física que regem colisões e conservação de energia.
Raio-X da questão
conservação do momento linear
avaliacao
conservação do momento linear · energia cinética
Revisar as leis da conservação do momento e energia cinética.
O aluno pode confundir a conservação do momento linear com a conservação da energia, aplicando a fórmula errada para calcular a velocidade conjunta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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