Durante um treino de golpe controlado, a extremidade do braço (massa equivalente m = 4,0 kg) atinge um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um treino de golpe controlado, a extremidade do braço (massa equivalente m = 4,0 kg) atinge um protetor com velocidade v = 6,0 m/s e é parada pela espessura do material d = 0,050 m. Admitindo que toda a energia cinética é dissipada pelo protetor, calcule o trabalho W = ½ m v² (J) e a força média F_med = W/d (N). Em seguida, explique com cálculos como dobrar a espessura do protetor altera F_med e as implicações para a segurança do praticante atingido. Use unidades SI.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: energia cinética W = ½ m v² = 0,5·4,0·(6,0)² = 0,5·4·36 = 72 J. Força média F_med = W/d = 72 J / 0,050 m = 1440 N. Se d for dobrada para 0,100 m, F_med = 72 / 0,100 = 720 N (metade). Logo, aumentar a espessura reduz a força média recebida, diminuindo o risco de lesão; relação F_med ? 1/d sob mesma energia dissipada.
Explicação
O cálculo da energia cinética mostra que a energia dissipada pelo protetor é constante, independentemente da espessura. Ao dobrar a espessura, a força média recebida é reduzida pela metade, o que diminui o impacto sobre o corpo. Essa relação inversa entre força média e espessura do protetor é fundamental para aumentar a segurança do praticante durante um golpe.
Raio-X da questão
trabalho e força média
avaliacao
energia cinética · força média
Revisar os conceitos de trabalho, energia cinética e força média.
O aluno pode confundir a relação entre trabalho e força média, não considerando a variação na espessura do protetor ao calcular a força média.
saude
pensamento_critico
cientifico
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