Ao treinar queda controlada, um aluno de massa m = 30 kg cai de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Discutir a importância da observação das normas e das regras dos esportes de marca e de precisão para assegurar a integridade própria e as dos demais participantes.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao treinar queda controlada, um aluno de massa m = 30 kg cai de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame que comprime d = 0,25 m ao absorver o impacto. Considere g = 10 m/s². Calcule: (a) a força média de contato do tatame sobre o aluno (N); (b) a desaceleração média (m/s²). O limite de segurança da força é F_lim = 1 200 N. Verifique se a queda é segura.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Energia: E = m·g·h = 30·10·0,50 = 150 J. Trabalho feito pela força resultante durante compressão: (F_tatame - m·g)·d = 150 ? F_tatame - 300 = 150/0,25 = 600 ? F_tatame = 600 + 300 = 900 N. Desaceleração média: a = (F_tatame - m·g)/m = 600/30 = 20 m/s² (direção acima). Como 900 N < F_lim 1200 N, a queda é considerada segura segundo esse critério. Fórmulas usadas: E = m·g·h (J), W = F·d (J), F = m·a (N).
Explicação
A energia potencial gravitacional do aluno ao cair é convertida em trabalho realizado pela força de contato do tatame, que deve ser suficiente para parar o aluno sem exceder o limite de segurança. O cálculo da força média de contato e da desaceleração média mostra que a força exercida pelo tatame está abaixo do limite de segurança, indicando que a queda é segura. A análise dos valores obtidos confirma que o impacto é absorvido de forma adequada, evitando lesões.
Raio-X da questão
força e desaceleração
avaliacao
força e movimento · energia potencial
Revisar as fórmulas de força e movimento uniformemente variado.
O aluno pode confundir a força média com a força gravitacional, não considerando a compressão do tatame na análise.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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