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Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Difícil⏱ longo

Analise e calcule como a esportivização (uso de acolchoamento) e a midiatização (registro em câmera lenta)…

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

Analise e calcule como a esportivização (uso de acolchoamento) e a midiatização (registro em câmera lenta) alteram grandezas físicas e percepção numa queda controlada de um atleta. Dados: massa do atleta m = 65 kg, queda vertical de altura h = 0,60 m; g = 10 m·s?². A velocidade imediatamente antes do contato é v = v(2gh). Sem acolchoamento o tempo de parada é t1 = 0,015 s; com acolchoamento t2 = 0,060 s. Considere câmera slow-motion que reduz a velocidade aparente por fator 4 (ex.: gravação e reprodução). Calcule: v, variação de quantidade de movimento ?p, força média de contato F_avg sem e com acolchoamento (use F_avg = ?p/t + m g), energia dissipad a E, potência média durante a parada P = E/t. Discuta efeitos físicos e de percepção, preservando respeito à técnica e cultura de origem.

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

Resposta esperada

Cálculos: v = v(2gh) = v(2·10·0,60) = v12 = 3,464 m·s?¹. ?p = m·v = 65·3,464 ˜ 225,17 kg·m·s?¹ (direção para cima na mudança de momento). Energia potencial convertida E = m g h = 65·10·0,60 = 390 J (dissipada no impacto). Força média sem acolchoamento: ?p/t1 = 225,17/0,015 ˜ 1,50×104 N; incluir peso: F_avg1 = (?p/t1) + m g ˜ 1,50×104 + 650 = 1,57×104 N (direção do contato, para cima na reação do tatame). Com acolchoamento: ?p/t2 = 225,17/0,060 ˜ 3,75×10³ N; F_avg2 = 3,75×10³ + 650 ˜ 4,40×10³ N. Acolchoamento reduz a força média por fator ˜3,56. Potência média durante parada: P1 = E/t1 = 390/0,015 = 2,60×104 W; P2 = 390/0,060 = 6,50×10³ W (redução por fator 4). Interpretação e discussão: fisicamente, o acolchoamento aumenta o tempo de desaceleração, diminuindo aceleração média, força média e potência instantânea, o que aumenta a segurança sem alterar a energia total dissipada; a técnica permanece energeticamente equivalente, mas com menores picos de esforço. A midiatização em câmera lenta (aqui considerada redução aparente por fator 4) não modifica as grandezas físicas registradas, apenas altera a percepção temporal do observador — movimentos parecem mais lentos e menos violentos, facilitando análise técnica e pedagogia. Ao discutir transformações históricas e esportivização, use esses cálculos para negociar mudanças de equipamento (acolchoamento) que preservem movimentos e significados culturais: medições físicas devem subsidiar decisões que aumentem segurança e permitam a transmissão fiel das técnicas, respeitando práticas e valores de origem em vez de apagá-las por mera espetacularização.

Explicação

Os cálculos realizados demonstram como o acolchoamento e a midiatização influenciam as forças envolvidas e a percepção do impacto em uma queda controlada, evidenciando a importância da segurança sem comprometer a técnica. A análise quantitativa das forças médias e da potência média revela que o acolchoamento reduz significativamente a força de impacto, aumentando a segurança do atleta. A midiatização, por sua vez, altera a percepção do movimento, permitindo uma análise mais detalhada e pedagógica, sem modificar as grandezas físicas envolvidas.

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

esportivização e midiatização

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cinematica e dinamica · forcas e movimento

📚 Reveja

Revisar conceitos de movimento, força e energia em quedas controladas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre a força média e o tempo de parada, não considerando corretamente a influência do acolchoamento na força aplicada.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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