Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Média⏱ longo

Um caiaque inflável deve suportar duas crianças de massas m1 = 15,0 kg e m2 = 12,0 kg mais a própria massa do…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um caiaque inflável deve suportar duas crianças de massas m1 = 15,0 kg e m2 = 12,0 kg mais a própria massa do caiaque m_k = 8,0 kg. Para flutuar em água com ? = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s², a força de empuxo F_b = ?·V·g deve ser = (m_total)g. Calcule o volume de deslocamento V mínimo e acrescente uma margem de segurança de 20% (dê V em m³ e em litros).

A) V = 0,038 m³ após 20% de segurança.
B) V mínimo sem margem = 0,035 m³; com margem 20% ? V ˜ 0,042 m³ ˜ 42 L.
C) V mínimo = 0,020 m³ sem margem de segurança.
D) V deve ser 50 L com margem de segurança.
E) V = 0,055 m³ incluindo margem.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Some as massas que o caiaque deve sustentar: 15,0 kg + 12,0 kg + 8,0 kg = 35,0 kg. Passo 2: Na flutuação, o empuxo deve igualar o peso total: rho·V·g = m_total·g, logo V = m_total / rho = 35,0 / 1000 = 0,035 m³ (que equivale a 35 L). Passo 3: Aplique a margem de segurança de 20%: V = 0,035 × 1,20 = 0,042 m³, ou seja, 42 L. Passo 4: Conclusão: a alternativa B está correta, pois apresenta exatamente o volume mínimo de 0,035 m³ e o volume com margem de 0,042 m³ (42 L). Passo 5: Por que as outras estão erradas: A usa uma margem de cerca de 10% (0,035 × 1,1 ≈ 0,038), e não de 20%. C esquece uma das massas (12,0 + 8,0 = 20 kg) e também não aplica a margem. D apresenta 50 L sem qualquer cálculo que o sustente. E parte de uma soma incorreta de massas e aplica uma margem maior que a pedida, resultando em 0,055 m³. Passo 6: Lembrete de unidades: 1 m³ = 1000 L, por isso 0,042 m³ = 42 L.

💡 Dica: Calcule a massa total e use a fórmula do empuxo para encontrar o volume.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou corretamente o volume mínimo, mas aplicou uma margem de cerca de 10% em vez de 20%, obtendo 0,038 m³.

Por que engana: O aluno pode confundir o cálculo do volume mínimo necessário com o volume total, não considerando a margem de segurança corretamente.

B Correta

m_total = 15+12+8 = 35 kg. V = m_total/? = 35/1000 = 0,035 m³. Com 20%: 0,035·1,20 = 0,042 m³ = 42 L.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno deixou de somar uma das massas (por exemplo, considerou apenas 12,0 kg + 8,0 kg = 20 kg) e não aplicou a margem de segurança pedida.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno chutou um valor arredondado em litros sem realizar o cálculo de V = m_total/rho e sem conferir a conversão entre m³ e litros.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno somou as massas de forma incorreta ou aplicou a margem de segurança sobre um valor já acrescido, chegando a aproximadamente 0,055 m³.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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

empuxo e volume

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força de empuxo · volume de deslocamento

📚 Reveja

Revisar a relação entre empuxo, volume e densidade.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir o cálculo do volume mínimo necessário com o volume total, não considerando a margem de segurança corretamente.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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