Num jogo de queimada, uma criança para uma bola de massa m = 0,50 kg que vinha a v = 8,0 m/s em ?t = 0,20 s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Num jogo de queimada, uma criança para uma bola de massa m = 0,50 kg que vinha a v = 8,0 m/s em ?t = 0,20 s. Calcule a força média F_médio sobre a mão. Use ?p = m ?v e F = ?p/?t.
- A) |F_médio| = 25 N
- B) |F_médio| = 30 N
- C) |F_médio| = 10 N
- D) ?p = m(0-8,0) = -4,0 kg·m/s ? |F_médio| = 4,0/0,20 = 20 N, dirigido contrário ao movimento.
- E) |F_médio| = 15 N
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 0,50 kg, velocidade inicial de 8,0 m/s e tempo de contato Δt = 0,20 s. O enunciado diz que a criança 'para' a bola, então assumimos que a velocidade final da bola é zero.
- Calcule a variação do momento linear: Δp = m·(v_final - v_inicial) = 0,50·(0 - 8,0) = -4,0 kg·m/s. O sinal negativo indica que a variação ocorre em sentido contrário ao movimento original da bola.
- Aplique F_médio = Δp/Δt = -4,0/0,20 = -20 N. O módulo da força média é 20 N, dirigido contra o movimento da bola.
- Compare com as alternativas. A alternativa D apresenta exatamente esse raciocínio e esse resultado, então ela está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (25 N) não corresponde a nenhuma variação de momento coerente com os dados; B (30 N) implicaria Δp de 6 kg·m/s, valor que não sai de m e v; C (10 N) implicaria Δp de 2 kg·m/s, metade do valor correto; E (15 N) implicaria Δp de 3 kg·m/s, também incorreto.
💡 Dica: Calcule a variação de momento e divida pelo tempo.
Alternativa por alternativa
Provavelmente errou o cálculo do impulso, dividindo a variação do momento por um tempo diferente de 0,20 s ou calculando mal o produto m·v. O resultado de 25 N não se obtém com os dados corretos.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força média, não considerando que ela deve ser oposta ao movimento da bola.
Provavelmente calculou mal a variação de momento, obtendo cerca de 6 kg·m/s em vez de 4 kg·m/s, por exemplo somando de forma incorreta as parcelas de m·v. Assim chegou a 30 N ao dividir por 0,20 s.
Provavelmente usou apenas metade do momento inicial (por exemplo, confundindo a variação de momento com metade de m·v), obtendo 2 kg·m/s e, em seguida, 10 N.
Variação de momento ?p = -4,0 kg·m/s; força média F = ?p/?t = -4,0/0,20 = -20 N (sentido oposto ao da velocidade).
Provavelmente calculou uma variação de momento de 3 kg·m/s por erro de cálculo ou de arredondamento, e não o valor exato de 4 kg·m/s, chegando a 15 N.
Raio-X da questão
força média em movimento
avaliacao
força média · impulso e momentum
Revisar as fórmulas de força e momento linear.
O aluno pode confundir a direção da força média, não considerando que ela deve ser oposta ao movimento da bola.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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