Em um arremesso esportivo, um oponente de massa m = 75 kg tem sua velocidade horizontal reduzida de 1,20 m/s a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um arremesso esportivo, um oponente de massa m = 75 kg tem sua velocidade horizontal reduzida de 1,20 m/s a 0 em ?t = 0,40 s. Calcule a força média horizontal aplicada. Use I = m·?v (kg·m/s) e F_med = I/?t (N).
- A) F_med = (75 kg · 1,20 m/s) / 2,0 s = 45 N
- B) F_med = (75 kg · 1,20 m/s) / 0,40 s = 225 N.
- C) F_med = 300 N
- D) F_med = (75 kg · 0,60 m/s) / 0,40 s = 112,5 N
- E) F_med = 75 kg · 0,40 m/s = 30 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 75 kg, velocidade inicial de 1,20 m/s e velocidade final de 0, com intervalo de tempo de 0,40 s. A variação de velocidade é Δv = 0 - 1,20 = -1,20 m/s, e o sinal negativo indica apenas o sentido oposto ao do movimento inicial. Para o módulo da força, usa-se |Δv| = 1,20 m/s.
- Calcule o impulso. I = m·Δv, logo |I| = 75 kg · 1,20 m/s = 90 kg·m/s.
- Calcule a força média. F_med = I/Δt = 90 kg·m/s / 0,40 s = 225 N. Esse resultado confirma a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A alternativa A está errada porque divide por 2,0 s, valor que não aparece no enunciado; o intervalo de tempo correto é 0,40 s. A alternativa C está errada porque apresenta 300 N sem nenhum cálculo que o sustente, e o valor correto obtido pelo impulso é 225 N. A alternativa D está errada porque usa 0,60 m/s, metade da variação de velocidade real, o que só faria sentido se fosse usada a velocidade média. A alternativa E está errada porque multiplica a massa pelo tempo e não pela variação de velocidade, além de usar 0,40 m/s como se fosse velocidade.
- Conclusão. A força média horizontal aplicada pelo arremesso é de 225 N, alternativa B.
💡 Dica: Calcule a variação de velocidade e aplique a fórmula da força média.
Alternativa por alternativa
O aluno dividiu o impulso por 2,0 s em vez de 0,40 s, trocando o intervalo de tempo do enunciado por outro valor.
Por que engana: O aluno pode confundir o tempo de aplicação da força, utilizando um valor incorreto que resulta em um cálculo errado da força média.
Impulso I = m·?v = 75·1,20 = 90 kg·m/s. Força média F_med = I/?t = 90/0,40 = 225 N.
O aluno apresentou 300 N sem cálculo consistente, possivelmente por estimativa ou arredondamento indevido de 225 N, sem aplicar corretamente I = m·Δv e F = I/Δt.
O aluno usou 0,60 m/s, metade da variação de velocidade, provavelmente confundindo a variação total de velocidade com a velocidade média durante a desaceleração.
O aluno multiplicou a massa pelo tempo (ou pela velocidade final errada) em vez de calcular o impulso como massa vezes variação de velocidade e depois dividir pelo tempo.
Raio-X da questão
força média em arremesso
avaliacao
força média em arremesso · segunda lei de Newton
Revisar as fórmulas de impulso e força média.
O aluno pode confundir o tempo de aplicação da força, utilizando um valor incorreto que resulta em um cálculo errado da força média.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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