Durante um bloqueio de golpe, a mão do praticante (m = 0,40 kg) atinge o alvo com velocidade v = 5,0 m/s e…
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 um bloqueio de golpe, a mão do praticante (m = 0,40 kg) atinge o alvo com velocidade v = 5,0 m/s e para durante o impacto. Compare a força média de impacto sem proteção (tempo de parada ?t1 = 0,002 s) e com luva acolchoada que aumenta o tempo para ?t2 = 0,010 s. Use a relação impulso ?p = m·?v e Fmédia = ?p/?t.
- A) Com proteção, a força média de impacto é 800 N, pois o aumento do tempo diminui o impacto.
- B) Minimizar o tempo de parada sempre aumenta a força média, independente da massa.
- C) Fmédia sem proteção = 1000 N; com proteção = 200 N; redução por fator 5.
- D) A força média sem proteção é 400 N, pois a massa deve ser multiplicada por 10.
- E) A força média com proteção é 1000 N, pois não se considera a diferença de tempo.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa da mão é m = 0,40 kg, a velocidade de impacto é v = 5,0 m/s e a mão para, então a variação de velocidade é Δv = 5,0 m/s em módulo. Sem proteção, Δt1 = 0,002 s; com luva, Δt2 = 0,010 s.
- Calcule a variação da quantidade de movimento (impulso). Δp = m·Δv = 0,40 × 5,0 = 2,0 kg·m/s. Esse valor é o mesmo nos dois casos, pois a mão sempre perde a mesma quantidade de movimento até parar.
- Calcule a força média sem proteção. Fmédia = Δp / Δt1 = 2,0 / 0,002 = 1000 N.
- Calcule a força média com proteção. Fmédia = Δp / Δt2 = 2,0 / 0,010 = 200 N.
- Compare os resultados. A razão entre as forças é 1000 / 200 = 5, ou seja, a luva reduz a força média por um fator 5. Isso ocorre porque aumentar o tempo de parada diminui a força para o mesmo impulso.
- Avalie as alternativas erradas. A alternativa A afirma 800 N com proteção, valor que não corresponde a Δp/Δt2. A alternativa B está errada porque a força depende também da massa e da velocidade, pois Δp = m·Δv. A alternativa D está errada porque a massa não deve ser multiplicada por 10 e a força sem proteção é 1000 N, não 400 N. A alternativa E está errada porque ignora a mudança de tempo, que é justamente o fator que altera a força.
- Conclusão: a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule o impulso e a força média para ambos os casos.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que a luva reduz a força, mas calcula o valor de forma incorreta, sem usar Δp/Δt2 corretamente. Ele obtém 800 N, que não é resultado da relação impulso/tempo.
Por que engana: Confundir a relação entre tempo de parada e força média, acreditando que mais tempo sempre resulta em mais força.
O aluno entende que, com tempo menor, a força sempre aumenta, mas conclui que isso vale independentemente da massa. Esquece que o impulso Δp = m·Δv depende da massa e da velocidade.
?p = m·v = 0,40·5,0 = 2,0 kg·m/s. F1 = 2,0/0,002 = 1000 N; F2 = 2,0/0,010 = 200 N. Aumentar ?t reduz força média.
O aluno calcula de forma errada a força sem proteção, multiplicando a massa por um fator incorreto (10) e chegando a 400 N. Ele não aplica corretamente a relação Fmédia = m·Δv/Δt.
O aluno acredita que a força média seria igual nos dois casos, como se o tempo de parada não influenciasse o impacto. Ele ignora que a força é inversamente proporcional ao tempo de interação.
Raio-X da questão
impulso e força média
avaliacao
impulso e força média · movimento e velocidade
Revisar a relação entre impulso, força e tempo de parada.
Confundir a relação entre tempo de parada e força média, acreditando que mais tempo sempre resulta em mais força.
saude
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Durante um treino de golpe controlado, a extremidade do braço (massa equivalente m = 4,0 kg) atinge um protetor com…
- Durante um exercício controlado de bloqueio, uma mão efetiva do golpe tem massa m = 0,60 kg; sua velocidade passa de v_i…
- Em uma cena midiatizada, o antebraço efetivo (massa m = 2,0 kg) atinge um protetor com velocidade v = 4,0 m/s e é parado…
- Um praticante aplica um soco cuja mão (massa efetiva m = 0,9 kg) atinge o alvo a 8,0 m/s e é parada praticamente até 0…
- Explique, com cálculos, como a introdução de acolchoamento (esportivização) que aumenta o tempo de parada e a gravação…
- Durante treino, o punho (massa efetiva m = 3,0 kg) de um aluno move-se a v_i = 6,0 m/s e é desacelerado pela guarda para…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog