Durante um treino de queda, um praticante de 70 kg apoia as mãos e os antebraços no chão. Nesse instante, a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante um treino de queda, um praticante de 70 kg apoia as mãos e os antebraços no chão. Nesse instante, a força média do impacto é de 2 000 N, distribuída em uma área de contato de 0,08 m². Considere g = 10 m/s². Calcule a pressão média do impacto, a pressão causada apenas pelo peso do praticante e compare os dois valores. Considere p = F/A e p0 = m·g/A.
- A) p = 2,0 × 10⁴ Pa; p₀ = 1,0 × 10⁴ Pa; o impacto é 2,0 vezes p₀.
- B) p = 2,5 × 10⁴ Pa; p₀ = 8,75 × 10³ Pa; o impacto é aproximadamente 2,86 vezes p₀.
- C) p = 2,0 × 10³ Pa; p₀ = 7,0 × 10² Pa; o impacto é 2,0 vezes p₀.
- D) p = 1,75 × 10⁴ Pa; p₀ = 7,0 × 10³ Pa; o impacto é 2,5 vezes p₀.
- E) p = 2,5 × 10³ Pa; p₀ = 8,75 × 10² Pa; o impacto é 2,5 vezes p₀.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem consultar o gabarito. A pressão do impacto é p = F/A = 2000 N / 0,08 m² = 25000 Pa, ou seja, 2,5 × 10^4 Pa. Passo 2: A pressão devida apenas ao peso é p0 = m·g/A = (70 kg × 10 m/s²) / 0,08 m² = 700 N / 0,08 m² = 8750 Pa, ou seja, 8,75 × 10^3 Pa. Passo 3: Para comparar, divido os valores: p/p0 = 25000 / 8750 ≈ 2,857, que arredondado é 2,86. Passo 4: Logo, a alternativa B traz exatamente p = 2,5 × 10^4 Pa, p0 = 8,75 × 10^3 Pa e razão aproximada de 2,86 vezes, o que confere com o meu cálculo e com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A usa valores arredondados de forma indevida (área de 0,1 m² e massa de 100 kg) e não corresponde aos dados; C ignora a área de 0,08 m² e produz valores 10 vezes menores; D não corresponde a nenhum cálculo consistente com os dados do enunciado; E desloca a vírgula da área, transformando 0,08 m² em 0,8 m², o que reduz todas as pressões 10 vezes. Observação: a razão 2,86 não é um número exato, por isso a alternativa B traz o termo aproximadamente.
💡 Dica: Calcule a pressão média e a pressão estática usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno arredondou a área para 0,1 m² e a massa para 100 kg, o que altera os valores originais. Assim obtém p = 2,0 × 10^4 Pa e p0 = 1,0 × 10^4 Pa, achando uma razão exata de 2.
Por que engana: O aluno pode confundir a pressão média com a pressão estática, aplicando incorretamente as fórmulas ou os valores.
A pressão do impacto é p = 2 000/0,08 = 25 000 Pa = 2,5 × 10⁴ Pa. A força do peso é m·g = 70·10 = 700 N, então p₀ = 700/0,08 = 8 750 Pa = 8,75 × 10³ Pa. A comparação é 25 000/8 750 ≈ 2,86. Portanto, a pressão do impacto é aproximadamente 2,86 vezes a pressão causada pelo peso.
O aluno ignorou a área de 0,08 m² ou dividiu por 1 m², e ainda errou a ordem de grandeza. Assim chega a p = 2,0 × 10^3 Pa e p0 = 7,0 × 10^2 Pa, valores 10 vezes menores que os corretos.
O aluno usou valores que não derivam dos dados do enunciado, provavelmente errando a divisão ao calcular as pressões e considerando p0 com a área de 0,1 m². Assim atribui 1,75 × 10^4 Pa e 7,0 × 10^3 Pa e chega a uma razão de 2,5.
O aluno trocou a área de 0,08 m² por 0,8 m², um erro de vírgula. Dessa forma, p = 2,5 × 10^3 Pa e p0 = 8,75 × 10^2 Pa, a razão de 2,5 parece correta, mas os valores estão 10 vezes menores.
Raio-X da questão
pressão média e estática
avaliacao
cálculo de pressão · forças e áreas
Revisar as fórmulas de pressão e suas aplicações em física.
O aluno pode confundir a pressão média com a pressão estática, aplicando incorretamente as fórmulas ou os valores.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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