Física7º anoDifícil⏱ longo

Num trecho de trilha, um praticante de massa m = 75 kg pisa com uma única passada cuja área de contato é A =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Num trecho de trilha, um praticante de massa m = 75 kg pisa com uma única passada cuja área de contato é A = 0,015 m² sobre solo argiloso com resistência compressiva admissível sadm = 80 kPa. Calcule (a) pressão estática p_est = F/A e (b) pressão sob impacto se o efeito dinâmico dobra a força. Conclua se há risco de compactação/erosão.

A) p_impacto = 120 kPa
B) p_impacto = 50 kPa
C) p_est = 50 kPa < 80 kPa (seguro); p_impacto = 100 kPa > 80 kPa (risco de compactação/erosão).
D) p_est = 100 kPa
E) p_est = 70 kPa

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Calcular a força estática do praticante: F = m x g = 75 x 10 = 750 N (usando g = 10 m/s²). Com g = 9,8 m/s², F = 735 N e a pressão seria 49 kPa, sem mudar a conclusão. Passo 2: Calcular a pressão estática: p_est = F/A = 750 / 0,015 = 50.000 Pa = 50 kPa. Passo 3: Sob impacto, o efeito dinâmico dobra a força: F_imp = 1500 N, logo p_imp = 1500 / 0,015 = 100.000 Pa = 100 kPa. Passo 4: Comparar com a resistência admissível sadm = 80 kPa: p_est = 50 kPa é menor que 80 kPa (seguro); p_imp = 100 kPa é maior que 80 kPa (risco de compactação e erosão). Passo 5: Conclusão: a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) o valor de 120 kPa não corresponde a nenhuma força coerente com a massa e a área dadas; B) 50 kPa é a pressão estática, não a de impacto; D) 100 kPa é a pressão de impacto, não a estática; E) 70 kPa não resulta de F/A com os dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule a pressão estática e a pressão sob impacto separadamente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente errou o cálculo da força ou aplicou o fator de impacto de forma incorreta, obtendo uma força em torno de 1800 N. Não percebeu que a força de impacto é apenas o dobro do peso.

Por que engana: O aluno pode confundir a pressão estática com a pressão sob impacto, aplicando incorretamente a fórmula da pressão.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno considerou que o efeito dinâmico não altera a pressão e manteve o valor estático de 50 kPa para o impacto. Não aplicou o enunciado, que pede explicitamente a força dobrada.

C Correta

F = m·g = 75·10 = 750 N. p_est = 750/0,015 = 50 000 Pa = 50 kPa. Com fator dinâmico 2: p_impacto = 2·50 kPa = 100 kPa > 80 kPa, portanto risco.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou a pressão estática com a força já dobrada (1500 N), confundindo a pressão estática com a de impacto.

E Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente cometeu erro aritmético na divisão de 750 ou 735 por 0,015, ou usou um valor de g inadequado, chegando a 70 kPa.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Avaliar

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

pressão estática e dinâmica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

pressão estática e dinâmica · força e área

📚 Reveja

Revisar os conceitos de pressão e suas aplicações em física.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a pressão estática com a pressão sob impacto, aplicando incorretamente a fórmula da pressão.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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