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Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Difícil⏱ longo

Explique, com cálculos, como a introdução de acolchoamento (esportivização) que aumenta o tempo de parada e a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Explique, com cálculos, como a introdução de acolchoamento (esportivização) que aumenta o tempo de parada e a gravação em slow motion (midiatização) podem alterar as magnitudes físicas medidas num golpe de joelho. Considere: massa efetiva do membro m = 8,0 kg, velocidade inicial v = 6,0 m/s; sem acolchoamento ?t1 = 0,015 s, com acolchoamento ?t2 = 0,080 s. Discuta também implicações para ensino e proteção cultural da técnica.

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

Resposta esperada

Modelo de resposta (cálculos e discussão): 1) Quantidades básicas: ?p = m·v = 8,0·6,0 = 48 kg·m/s. Energia cinética inicial E = ½·m·v² = 0,5·8,0·36 = 144 J. 2) Força média sem acolchoamento: F¯1 = ?p/?t1 = 48 / 0,015 = 3,20×10³ N. Aceleração média a1 = v/?t1 = 6,0 / 0,015 = 400 m/s². 3) Força média com acolchoamento: F¯2 = 48 / 0,080 = 600 N. Aceleração média a2 = 6,0 / 0,080 = 75 m/s². 4) Potência média dissipada: P1 = E/?t1 = 144 / 0,015 = 9,60×10³ W; P2 = 144 / 0,080 = 1,80×10³ W. 5) Comparação: o acolchoamento aumenta o tempo de parada ~5,33×, reduz a força média e aceleração média ~5,33× e reduz a potência média durante o impacto ~5,33×. A energia dissipada permanece 144 J em ambos os casos (conservação de energia mecânica transformada em calor/deformação). 6) Implicações pedagógicas e culturais: a esportivização por acolchoamento diminui risco de lesão ao reduzir forças e acelerações máximas, permitindo ensino progressivo e preservação física de técnicas tradicionais; porém altera sensações táteis e timing, exigindo adaptação didática para manter fidelidade técnica. A midiatização em slow motion torna perceptíveis fases rápidas do golpe, mas pode levar a interpretações errôneas se a escala temporal não for explicitada (ex.: aparenta maior duração/menor intensidade). Em avaliação física, registros de alta taxa de amostragem são necessários para captar picos; no ensino, combinar medidas físicas com respeito à origem cultural das lutas garante segurança sem descaracterizar movimentos.

Explicação

A explicação aborda os conceitos de conservação de energia e as leis de Newton, demonstrando como o acolchoamento e a gravação em slow motion afetam as forças e acelerações durante um golpe. Os cálculos apresentados evidenciam a redução das magnitudes físicas e suas implicações na segurança e no ensino das técnicas, além de destacar a importância da percepção temporal na análise de movimentos. A discussão sobre as adaptações necessárias no ensino ressalta a relevância de manter a fidelidade técnica e cultural, mesmo com as modificações introduzidas.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
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

impacto e acolchoamento

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de impulso e força · análise de movimento

📚 Reveja

Revisar conceitos de dinâmica e suas aplicações em esportes.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir os conceitos de impulso e força, não relacionando corretamente o tempo de parada com a redução da força do impacto.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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