Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Fácil⏱ medio

Uma criança de massa m = 18,0 kg é guiada por um instrutor para cair de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Uma criança de massa m = 18,0 kg é guiada por um instrutor para cair de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame de espessura s = 0,20 m. Usando g = 10 m/s², estime a força média de contato F_contato (N) que o tatame exerce na criança durante a desaceleração. Use a relação energética m g h = (F_contato - m g) s.

A) F_contato = 180 N
B) F_contato = 900 N
C) F_contato = 450 N
D) F_contato = 630 N
E) F_contato = 360 N

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Resolvi por conta própria. A energia potencial perdida na queda é m g h = 18,0 × 10 × 0,50 = 90 J. Passo 2: Essa energia é dissipada no tatame ao longo da espessura s = 0,20 m, pela relação dada (F_contato - m g) s = m g h. Passo 3: Isolando a força, F_contato - m g = 90 / 0,20 = 450 N. Passo 4: Como m g = 18,0 × 10 = 180 N, temos F_contato = 450 + 180 = 630 N. Passo 5: Comparando com o gabarito oficial (D), a resposta confere. Por que as outras estão erradas: A (180 N) é apenas o peso da criança, sem o termo de desaceleração; B (900 N) resulta de um erro de cálculo ou de unidade no termo de energia; C (450 N) é só a parcela mg h / s, esquecendo de somar o peso; E (360 N) corresponde a duas vezes o peso, sem relação com a energia da queda.

💡 Dica: Aplique a relação energética dada para encontrar a força média de contato.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Assume que a força de contato é igual ao peso da criança (180 N), ignorando que o tatame precisa frear o movimento e dissipar a energia da queda.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Erra no cálculo do termo de energia ou na unidade da espessura (por exemplo, divide 90 J por 0,10 m em vez de 0,20 m) e obtém um valor muito grande.

Por que engana: O aluno pode confundir a força média de contato com o peso da criança, utilizando apenas a fórmula F = m*g sem considerar a desaceleração.

C Erradaerro: Procedimental

Calcula corretamente F - m g = 450 N, mas esquece de somar o peso de 180 N para obter a força total de contato.

D Correta

m g = 18·10 = 180 N; m g h / s = 18·10·0,50/0,20 = 450 N; F_contato = m g + m g h / s = 180 + 450 = 630 N.

E Erradaerro: Procedimental

Supõe que a força de contato é o dobro do peso (2 m g = 360 N) sem usar a relação energética fornecida.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

força média de contato

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força média de contato · energia potencial gravitacional

📚 Reveja

Revisar a relação entre energia potencial e força de contato em quedas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a força média de contato com o peso da criança, utilizando apenas a fórmula F = m*g sem considerar a desaceleração.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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