Em uma partida de queimada, uma bola de massa m = 0,300 kg é lançada horizontalmente com velocidade v_i = 8,0…
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 partida de queimada, uma bola de massa m = 0,300 kg é lançada horizontalmente com velocidade v_i = 8,0 m/s. Um jogador rebate a bola na direção oposta com velocidade v_f = 2,0 m/s. Calcule o impulso J exercido sobre a bola e a variação da quantidade de movimento ?p. Considere sentido do lançamento inicial como positivo.
- A) J = ?p = -3,0 kg·m/s (impulso de 3,0 N·s dirigido opostamente ao lançamento inicial).
- B) v0 = 10,00 m/s
- C) v0 = 5,00 m/s
- D) v0 = 4,00 m/s
- E) v0 = 3,50 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 0,300 kg, velocidade inicial v_i = +8,0 m/s (sentido do lançamento, positivo) e velocidade final após o rebate v_f = -2,0 m/s, pois a bola volta na direção oposta. O símbolo '?p' do enunciado foi interpretado como Delta p, a variação da quantidade de movimento.
- Calcule a variação da quantidade de movimento. Delta p = m·v_f - m·v_i = 0,300·(-2,0) - 0,300·(8,0) = -0,600 - 2,400 = -3,0 kg·m/s.
- Relacione com o impulso. Pelo teorema do impulso, o impulso da força resultante sobre a bola é igual à variação da quantidade de movimento: J = Delta p = -3,0 N·s. O sinal negativo indica que o impulso tem sentido oposto ao do lançamento inicial, o que faz sentido, pois o jogador inverte o movimento da bola.
- Compare com as alternativas. A alternativa A traz exatamente J = Delta p = -3,0 kg·m/s, e por isso está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B fala em v0 = 10,00 m/s, valor que não corresponde a nenhuma grandeza pedida na questão. A alternativa C fala em v0 = 5,00 m/s, também sem relação com o impulso ou com a variação da quantidade de movimento. A alternativa D fala em v0 = 4,00 m/s, grandeza que não é solicitada. A alternativa E fala em v0 = 3,50 m/s, igualmente fora do que a questão pede.
💡 Dica: Calcule o impulso usando a fórmula J = Δp e a variação da quantidade de movimento.
Alternativa por alternativa
?p = m(v_f - v_i) = 0,300·(-2,0 - 8,0) = -3,0 kg·m/s; impulso J = ?p (unidade N·s). Sinal negativo indica direção oposta.
A alternativa trata de uma velocidade inicial v0 = 10,00 m/s, que não é pedida. O aluno provavelmente tomou a soma 8,0 + 2,0 como se fosse a velocidade de lançamento, sem perceber que o problema pede impulso e variação da quantidade de movimento.
Por que engana: Confundir a direção do impulso e da variação da quantidade de movimento, não considerando o sinal negativo ao rebatê-la.
O aluno pode ter calculado uma média entre 8,0 e 2,0 e a tomado como velocidade relevante, sem relacionar a questão ao teorema do impulso. Também não percebeu que o resultado deveria ser uma grandeza de impulso em N·s.
O aluno provavelmente tentou aplicar uma fórmula de velocidade, como a de movimento uniformemente variado ou uma média simples, em vez de calcular Delta p = m·(v_f - v_i). Assim, obteve uma velocidade em vez do impulso pedido.
O aluno pode ter misturado a massa com as velocidades, por exemplo dividindo algum valor por 0,300 ou aplicando uma relação de energia cinética. Isso o levou a uma velocidade, quando a questão pede impulso e variação da quantidade de movimento.
Raio-X da questão
impulso e quantidade de movimento
avaliacao
impulso e quantidade de movimento · conservação da quantidade de movimento
Revisar as fórmulas de impulso e quantidade de movimento.
Confundir a direção do impulso e da variação da quantidade de movimento, não considerando o sinal negativo ao rebatê-la.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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