Um soco tem massa efetiva m = 0,80 kg e velocidade v = 8,0 m/s antes do contato; a luva prolonga o tempo de…
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
Um soco tem massa efetiva m = 0,80 kg e velocidade v = 8,0 m/s antes do contato; a luva prolonga o tempo de parada ?t = 0,020 s. Usando J = ?p = F_avg·?t, calcule a força média F_avg (N) exercida pelo golpe e indique sua direção.
- A) F_avg = 4,0×10² N, usando um tempo de parada errado.
- B) F_avg = 6,4 N, supondo que a velocidade inicial não importa.
- C) F_avg = 1,6×10² N, desconsiderando a massa do golpe.
- D) F_avg = 3,20×10² N, direção oposta ao movimento do soco.
- E) F_avg = 0 N, não envolve força em um impacto.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem olhar o gabarito. Pelo teorema do impulso, J = Δp = p_final − p_inicial. O soco para após o contato, então p_final = 0 e p_inicial = m·v = 0,80 × 8,0 = 6,4 kg·m/s. Logo o módulo do impulso é 6,4 N·s. Passo 2: Como J = F_avg·Δt, temos F_avg = J / Δt = 6,4 / 0,020 = 320 N, ou seja, 3,20×10² N. Passo 3: A variação de momento é negativa (o soco perde movimento), então a força que atua sobre o punho aponta no sentido contrário ao movimento do soco, como afirma a alternativa D. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A usaria um tempo de parada de 0,016 s, valor que não consta no enunciado; B confunde o impulso (6,4 N·s) com a força, esquecendo de dividir pelo intervalo de tempo; C reduz o momento à metade, como se a massa fosse 0,40 kg, e chega a 160 N; E supõe que não há força porque o soco se detém, ignorando que a parada exige variação de momento. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a variação de momento e divida pelo tempo de parada.
Alternativa por alternativa
O aluno usa um intervalo de tempo de parada diferente do enunciado (por exemplo, 0,016 s), o que dá 400 N. Ele faz a conta certa, mas com o dado trocado.
O aluno acredita que o impulso já é a força média e esquece de dividir pelo intervalo de tempo, pois supõe que a velocidade inicial não importa.
O aluno reduz o momento pela metade (como se a massa fosse 0,40 kg ou como se usasse a metade de m·v), obtendo 160 N. O erro está no método de cálculo do momento inicial.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força média, não considerando que ela é oposta ao movimento do soco.
?p = m·v = 0,80·8,0 = 6,4 kg·m/s; F_avg = ?p/?t = 6,4/0,020 = 320 N.
O aluno acredita que, como o soco para, não há força envolvida, ignorando que a parada exige uma variação de momento e, portanto, uma força.
Raio-X da questão
força média em colisão
avaliacao
princípio da conservação da quantidade de movimento · cálculo de força média
Revisar a relação entre força, massa e aceleração.
O aluno pode confundir a direção da força média, não considerando que ela é oposta ao movimento do soco.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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