Em uma corrida de sacos, uma criança de massa m = 35 kg aterrissa verticalmente com velocidade v = 3,0 m/s e…
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
Em uma corrida de sacos, uma criança de massa m = 35 kg aterrissa verticalmente com velocidade v = 3,0 m/s e pára em t = 0,20 s. Calcule a força média que o chão exerce sobre ela (N). Considere g = 10 m/s² e inclua o peso na força total.
- A) Força média = 750 N
- B) Força média ˜ 8,75×10² N (˜875 N) para cima.
- C) Força média = 1000 N
- D) Força média = 900 N
- E) Força média = 600 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Escolha o sentido positivo para cima. Como a criança cai, a velocidade inicial é v0 = -3,0 m/s e a final é v = 0.
- Calcule a variação da quantidade de movimento: Δp = m·v - m·v0 = 0 - 35·(-3,0) = +105 kg·m/s (para cima).
- Pelo teorema do impulso, a força resultante média é Fres = Δp/Δt = 105/0,20 = 525 N, para cima.
- A força resultante é a soma da força do chão (N, para cima) com o peso (P = m·g = 35·10 = 350 N, para baixo). Então N - 350 = 525, logo N = 875 N, para cima.
- Esse valor é 8,75×10² N, exatamente a alternativa B, que é o gabarito oficial. Verificação: 875 N é maior que o peso, como deve ser, pois o chão precisa frear a queda.
- Por que as outras estão erradas: A (750 N) e E (600 N) não correspondem ao cálculo do impulso somado ao peso; C (1000 N) e D (900 N) estão acima do valor correto, por erro numérico ou de arredondamento.
💡 Dica: Calcule a força usando a segunda lei de Newton.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a soma entre a força do impulso e o peso, chegando a um valor intermediário que não corresponde à força resultante correta.
?v = 3,0 m/s; Fnet = m·?v/t = 35·3,0/0,20 = 525 N (direção para cima). Soma com peso: Fchão = Fnet + mg = 525 + 35·10 = 525 + 350 = 875 N.
O aluno pode ter superestimado a força ao combinar mal os termos do impulso e do peso, ou ter errado a conta do Δp, chegando a um valor arredondado sem base no cálculo.
Por que engana: O aluno pode confundir a força média com a força gravitacional, não considerando a aceleração durante a parada.
O aluno acertou a ordem de grandeza, mas provavelmente arredondou ou errou a soma final de 525 N com 350 N, obtendo 900 N em vez de 875 N.
O aluno provavelmente subtraiu o peso em vez de somá-lo, ou usou o peso de forma incorreta no balanço de forças, chegando a um valor abaixo do correto.
Raio-X da questão
força média na queda
avaliacao
força e movimento · segunda lei de Newton
Revisar a segunda lei de Newton e cálculo de força.
O aluno pode confundir a força média com a força gravitacional, não considerando a aceleração durante a parada.
saude
pensamento_critico
cientifico
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