Em ‘amarelinha’, uma criança de massa m = 28 kg quer saltar e alcançar altura h = 0,40 m no voo. Se o tempo de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em ‘amarelinha’, uma criança de massa m = 28 kg quer saltar e alcançar altura h = 0,40 m no voo. Se o tempo de contato com o solo na impulsão é t = 0,20 s, calcule a força média de contato durante a impulsão (N). Use g = 10 m/s², v = v(2 g h), impulso I = m v e Fnet_avg = I / t; força média de contato = m g + Fnet_avg.
- A) Força média de contato ˜ 300 N.
- B) Força média de contato ˜ 800 N.
- C) Força média de contato ˜ 6,76×10² N (˜676 N).
- D) Força média de contato ˜ 500 N.
- E) Força média de contato ˜ 900 N.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calculo a velocidade de saida do solo com v = raiz de (2 g h) = raiz de (2 x 10 x 0,40) = raiz de 8, o que resulta em aproximadamente 2,83 m/s. Passo 2: Calculo o impulso da impulsao com I = m v = 28 x 2,83, o que resulta em aproximadamente 79,2 N.s. Passo 3: Calculo a componente media da forca liquida com Fnet_avg = I / t = 79,2 / 0,20, o que resulta em aproximadamente 396 N. Passo 4: Calculo o peso da crianca com m g = 28 x 10 = 280 N. Passo 5: Somo as duas parcelas para obter a forca media de contato com o solo: 280 + 396 = aproximadamente 676 N, que corresponde a 6,76 x 10^2 N. Passo 6: Confiro com o gabarito oficial, que indica C, e a resposta obtida por mim coincide com ele. Por que as outras estao erradas: A (300 N) e D (500 N) subestimam a parcela do impulso; B (800 N) e E (900 N) superestimam o resultado por erro de calculo ou de arredondamento.
💡 Dica: Calcule a velocidade de decolagem pela altura e use o impulso para encontrar a força média resultante; depois some o peso.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente subestimou a parcela do impulso, por exemplo ao aproximar a velocidade de forma grosseira ou ao tratar a forca media como quase igual ao peso.
O aluno provavelmente errou o calculo do impulso ou da divisao por t, superestimando a parcela Fnet_avg e chegando a um valor acima do correto.
Por que engana: Confundir a força resultante média com a força de contato, deixando de somar o peso, ou usar incorretamente a relação entre altura e velocidade.
v = v(2·10·0,40)=2,828 m/s; I = 28·2,828=79,18 N·s; Fnet_avg=79,18/0,20=395,9 N; Força média = m g + Fnet_avg = 280 + 395,9 ˜ 675,9 N.
O aluno provavelmente tratou a forca media como se fosse apenas uma fracao do resultado correto, deixando de somar corretamente o peso m g ou a parcela do impulso.
O aluno provavelmente superestimou o impulso ou a forca liquida, por erro de arredondamento ou de multiplicacao, e obteve um valor acima do correto.
Raio-X da questão
impulso e força média
avaliacao
Quantidade de movimento e impulso · Movimento vertical e gravidade
Revise conservação de energia para relacionar altura e velocidade, impulso e quantidade de movimento, e força resultante média.
Confundir a força resultante média com a força de contato, deixando de somar o peso, ou usar incorretamente a relação entre altura e velocidade.
saude
tomada_decisao
cotidiano
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