Disserte: usando as três Leis de Newton e o conceito de impulso, explique por que o cinto de segurança reduz a…
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
Disserte: usando as três Leis de Newton e o conceito de impulso, explique por que o cinto de segurança reduz a força sobre um passageiro em frenagem brusca. Considere massa m = 80 kg e velocidade inicial v0 = 20 m/s; calcule forças médias se a parada ocorrer em ?t1 = 0,20 s (sem cinto) e em ?t2 = 0,80 s (com cinto). Use F = ?p/?t.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo de resposta: Pela 1ª lei, o passageiro tende a manter sua velocidade (inércia) quando o carro para. O cinto aplica uma força interna ao sistema passageiro/veículo para mudar seu movimento. Quantitativamente: p0 = m·v0 = 80·20 = 1600 kg·m/s; ?p = -1600 kg·m/s. Sem cinto, Favg = ?p/?t1 = -1600/0,20 = -8000 N (força média sobre o corpo). Com cinto, Favg = -1600/0,80 = -2000 N. Pela 2ª lei (F = dp/dt) a redução do pico de força ocorre ao aumentar ?t. Pela 3ª lei, o carro/cinto recebe reação igual e oposta à força aplicada no passageiro; o cinto distribui a força sobre a estrutura do veículo e sobre parte do corpo, reduzindo lesões. Conclusão: o cinto aumenta o tempo de desaceleração (impulso constante ?p), diminuindo a força média atuante e, portanto, o risco de ferimentos.
Explicação
A explicação demonstra a aplicação das três Leis de Newton e o conceito de impulso ao analisar a desaceleração de um passageiro em um acidente. A primeira lei ilustra a inércia do corpo, a segunda quantifica a força média em diferentes tempos de parada, e a terceira mostra como o cinto de segurança distribui a força, reduzindo o impacto sobre o corpo. Assim, a resposta conecta teoria e prática, evidenciando a importância do cinto na segurança dos passageiros.
Raio-X da questão
Leis de Newton e impulso
avaliacao
Leis de Newton · impulso
Revisar as Leis de Newton e o conceito de impulso.
O aluno pode confundir a relação entre força e tempo, não considerando como o aumento do tempo de parada reduz a força média sobre o passageiro.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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