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Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Difícil⏱ longo

Planeje uma sequência técnica segura, baseada em princípios físicos, para desequilibrar um parceiro de massas…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Planeje uma sequência técnica segura, baseada em princípios físicos, para desequilibrar um parceiro de massas iguais m = 16,0 kg durante uma técnica de puxão: a) calcule a força horizontal mínima F_min necessária para deslocar o centro de massa do parceiro além da linha frontal de apoio, usando h = 0,60 m (ponto de aplicação horizontal da força) e x = 0,08 m (braço horizontal do peso). Use g = 10 m/s² e forneça também o impulso mínimo ?p necessário para dar ao parceiro uma velocidade horizontal v = 0,50 m/s que o faça dar um passo de recuperação; suponha tempo de contato t = 0,20 s para o impulso. Descreva as etapas técnicas seguras a partir desses cálculos.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Resposta modelo (física e técnica): 1) Força mínima para tombamento: usar condição de torque F_min·h = m·g·x ? F_min = m·g·x / h. Substituindo: F_min = 16,0 kg·10 m/s²·0,08 m / 0,60 m = 12,8 / 0,60 ˜ 21,3 N. Portanto, uma força horizontal ligeiramente acima de 21,3 N aplicada a 0,60 m de altura é suficiente para levar o centro de massa além da linha de apoio. 2) Impulso mínimo para dar velocidade v = 0,50 m/s: ?p = m·v = 16,0 kg·0,50 m/s = 8,0 kg·m/s. Se esse impulso for aplicado em t = 0,20 s, a força média necessária é F_med = ?p / t = 8,0 / 0,20 = 40 N (unidade: N). Observação: F_med = 40 N > F_min = 21,3 N, o que indica que uma ação de curta duração (impulso) pode provocar deslocamento mais facilmente do que uma força constante menor. 3) Verificação do atrito: para evitar que o parceiro deslize em vez de girar, verificar F comparada com F_slide_max = µ_s·m·g; escolher técnica se o tatame oferecer atrito suficiente ou adaptar a linha de ação da força. Ex.: se µ_s ˜ 0,15 então F_slide_max = 0,15·16·10 = 24 N, próximo de F_min; com F_med = 40 N, provavelmente ocorrerá deslizamento se µ_s for pequeno; ajuste técnico reduzindo altura de aplicação ou combinando puxão com giro. 4) Etapas técnicas seguras (a partir dos cálculos): - Preparação: aproximar-se com base estável e pés largos; posicionar-se lateralmente para reduzir alcance necessário. - Ação inicial (reduzir resistência): agarrar abaixo dos ombros (ponto de aplicação mais baixo reduz F_min) e fazer um pequeno deslocamento lateral para diminuir o braço de resistência do peso do parceiro. - Aplicar força controlada: aplicar F ? 22 N de modo contínuo e dirigido (ou um impulso controlado de ˜8,0 kg·m/s), evitando picos acima do que o parceiro consegue equilibrar; usar força com os pés e quadril, não só braços. - Conduzir o movimento: após iniciar o desequilíbrio, acompanhar rotacionalmente (fornecer torque adicional) e guiar o parceiro ao chão de maneira suave, mantendo a segurança da cabeça e coluna. - Recuperação: liberar gradualmente a força e auxiliar na estabilização. 5) Observações finais: os cálculos mostram que uma força pequena, bem aplicada (˜21 N), pode desestabilizar uma criança de 16 kg se aplicada no ponto certo; um impulso mais curto requer forças médias maiores (˜40 N). A estratégia técnica deve priorizar aplicar força na altura e direção que maximizem torque de desequilíbrio e minimizar risco de deslizamento ou quedas bruscas, sempre protegendo cabeça e coluna.

Explicação

Os cálculos demonstram que a aplicação de uma força controlada, ligeiramente acima de 21 N, é suficiente para deslocar o centro de massa do parceiro, considerando o torque gerado. Além disso, a análise do impulso necessário revela que uma força média de 40 N pode ser aplicada em um curto intervalo de tempo, facilitando o desequilíbrio. As etapas técnicas propostas garantem a segurança do movimento e minimizam o risco de quedas bruscas, priorizando a proteção do parceiro.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Criar
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 e impulso

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

princípios físicos de força · impulso e movimento

📚 Reveja

Revisar conceitos de força, impulso e centro de massa.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a força necessária para deslocar o centro de massa com a força total aplicada, não considerando o braço de alavanca corretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

autogestao

🏫 Contexto

cientifico

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