Física9º anoFácil⏱ medio

Durante uma atividade de caminhada em uma área de solo arenoso, um estudante observa que as pontas metálicas…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Durante uma atividade de caminhada em uma área de solo arenoso, um estudante observa que as pontas metálicas de seus bastões de trekking exercem pressão sobre o terreno. A massa do estudante é de 70,0 kg. Considera-se que os dois bastões sustentam, juntos, 20% do peso do estudante, distribuídos igualmente entre as duas pontas. Cada ponta tem área de contato igual a 3,0 × 10?4 m². Adote g = 10 m/s². Com base nesses dados, qual é aproximadamente a pressão exercida sobre o solo por cada ponta metálica?

A) 4,67 × 10⁵ Pa
B) 1,17 × 10⁶ Pa
C) 2,33 × 10¹ Pa
D) 2,33 × 10⁵ Pa
E) 4,67 × 10⁴ Pa

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Calcule o peso do estudante. P = m x g = 70,0 x 10 = 700 N. Passo 2: Calcule a parcela sustentada pelos dois bastões. Como eles sustentam 20% do peso, 0,20 x 700 = 140 N. Passo 3: Divida essa força igualmente entre as duas pontas. Cada ponta recebe 140 / 2 = 70 N. Passo 4: Calcule a pressão em cada ponta, usando p = F / A = 70 / (3,0 x 10^-4) = 2,33 x 10^5 Pa, ou seja, cerca de 2,33 x 10^5 Pa. Passo 5: Confira as alternativas erradas. A alternativa A (4,67 x 10^5 Pa) aparece se a força de 140 N for usada sem dividir entre as duas pontas. A alternativa B (1,17 x 10^6 Pa) surge ao dividir o peso total de 700 N entre as duas pontas, esquecendo o fator de 20%. A alternativa C (2,33 x 10^1 Pa) resulta de tratar a área com erro de potência de dez, usando 3,0 em vez de 3,0 x 10^-4 m². A alternativa E (4,67 x 10^4 Pa) decorre de um erro de potência de dez na conversão de unidades ou de cálculo. Conclusão: o gabarito oficial D está correto.

💡 Dica: Calcule a força total e divida pela área de cada ponta.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula corretamente a força de 140 N, mas não divide essa força entre as duas pontas, usando a força total dos bastões sobre uma única área de 3,0 x 10^-4 m².

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno usa o peso total de 700 N e o divide entre as duas pontas, ignorando que os bastões sustentam apenas 20% do peso.

Por que engana: Confundir a pressão total com a pressão em cada ponta, calculando a pressão total em vez da pressão individual.

C Erradaerro: Atenção

O aluno trata a área de 3,0 x 10^-4 m² como se fosse 3,0 m², perdendo a potência de dez na conversão e obtendo uma pressão muito pequena.

D Correta

O peso do estudante é P = m · g = 70,0 · 10 = 700 N. Os dois bastões sustentam 20% desse peso: 0,20 · 700 = 140 N. Como a força é distribuída igualmente entre as duas pontas, cada uma exerce F = 140 ÷ 2 = 70 N. Aplicando a relação pressão = força ÷ área, obtém-se p = 70 ÷ (3,0 × 10⁻⁴) ≈ 2,33 × 10⁵ Pa.

E Erradaerro: Atenção

O aluno chega à ordem de grandeza correta do procedimento, mas erra uma potência de dez no cálculo ou na conversão de unidades, obtendo um valor dez vezes menor que o correto.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

pressão no solo

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pressão · força e área

📚 Reveja

Revisar a fórmula de pressão e como calcular a força.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a pressão total com a pressão em cada ponta, calculando a pressão total em vez da pressão individual.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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