Durante treino de queda (ukemi), um praticante de massa m = 70 kg cai de altura h = 0,50 m e é amortecido por…
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
Durante treino de queda (ukemi), um praticante de massa m = 70 kg cai de altura h = 0,50 m e é amortecido por um tatame que se deforma d = 0,20 m. Usando g = 10 m/s² e m·g·h = F_avg·d, calcule a força média de impacto F_avg (N) exercida sobre o corpo.
- A) F_avg = 0 N, não há força durante o impacto.
- B) F_avg = 3,5×10³ N, calculando apenas a energia potencial.
- C) F_avg = 2,0×10³ N devido ao choque com o tatame.
- D) F_avg = 1,75×10³ N (direção vertical, para cima sobre o corpo).
- E) F_avg = 1,0×10³ N acreditando que não há amortecimento.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. m = 70 kg, h = 0,50 m, d = 0,20 m, g = 10 m/s^2. A relação dada é m·g·h = F_avg·d.
- Calcule a energia envolvida na queda. Energia = m·g·h = 70 · 10 · 0,50 = 350 J.
- Isole a força média. F_avg = (m·g·h)/d = 350 / 0,20 = 1750 N, ou seja, 1,75×10^3 N.
- Analise o sentido. O tatame exerce sobre o corpo uma força de reação vertical, para cima, que freia o praticante até parar. Por isso a alternativa D descreve corretamente a força.
- Compare com o gabarito. Resolvendo por conta própria, obtive a alternativa D, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: o corpo para durante o impacto, então existe força; ela não é nula. B: 3,5×10^3 N corresponde a usar 0,10 m no lugar de 0,20 m. C: 2,0×10^3 N é um arredondamento excessivo de 1750 N. E: 1,0×10^3 N não resulta de nenhum cálculo com os dados e ignora o amortecimento que o enunciado descreve.
- Observação: a fórmula do enunciado ignora o trabalho do peso durante a deformação do tatame; considerando esse trabalho, a energia seria m·g·(h+d), e a força seria maior. Como o problema pede explicitamente m·g·h = F_avg·d, a resposta segue esse modelo.
💡 Dica: Aplique a fórmula F_avg = (m·g·h)/d.
Alternativa por alternativa
Acredita que o tatame, por ser macio, elimina a força de impacto, confundindo amortecimento com ausência de força. Não percebe que o corpo só para se houver uma força atuando sobre ele.
Provavelmente usou 0,10 m como distância de frenagem (metade do valor real) ao dividir 350 J por esse valor, obtendo 3500 N. Também pode ter tratado a energia como se bastasse para o cálculo sem considerar o amortecimento corretamente.
Calculou corretamente a ordem de grandeza, mas arredondou 1750 N para 2000 N de forma grosseira, ou errou uma conta intermediária. Associa o resultado a um valor redondo sem verificar a precisão necessária.
Por que engana: O aluno pode confundir a força média de impacto com a energia potencial, calculando incorretamente a força como se não houvesse amortecimento.
Energia potencial m·g·h = 70·10·0,50 = 350 J; trabalho F_avg·d = 350 J ? F_avg = 350/0,20 = 1750 N.
Acredita que não há amortecimento e toma como força de impacto um valor próximo do peso ou de outra grandeza simples, sem usar a relação entre energia e deslocamento de frenagem d. Isso mostra que não entende que a força média depende da distância de deformação do tatame.
Raio-X da questão
força média de impacto
avaliacao
força média de impacto · energia potencial gravitacional
Revisar a relação entre força, massa e altura em quedas.
O aluno pode confundir a força média de impacto com a energia potencial, calculando incorretamente a força como se não houvesse amortecimento.
saude
tomada_decisao
cientifico
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