Projete medidas e estime quantitativamente como aumentar o tempo de contato reduz a força média em colisões de…
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
Projete medidas e estime quantitativamente como aumentar o tempo de contato reduz a força média em colisões de carrinhos de transporte (massa 50 kg) que passam de 4,0 m/s a 0 m/s; discuta opções de materiais e impactos à sustentabilidade e segurança.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
?p = m(vf-vi) = 50·(0-4,0) = -200 kg·m/s. Força média Fm = ?p/?t. Se ?t1 = 0,02 s ? F1 = -200/0,02 = -10000 N; se ?t2 = 0,20 s (amortecimento) ? F2 = -200/0,20 = -1000 N. Energia cinética inicial Ec = ½·50·4,0² = 400 J deve ser dissipada. Medidas: zonas de deformação controlada, amortecedores que aumentem ?t (espumas, estruturas dobráveis), desaceleração progressiva e materiais recicláveis para reduzir impacto ambiental. Avaliar durabilidade, custo e ciclo de vida para solução segura e sustentável.
Explicação
A resposta apresenta cálculos que demonstram como o aumento do tempo de contato reduz a força média durante a colisão, evidenciando a relação entre impulso e força. Além disso, sugere medidas práticas para aumentar a segurança e sustentabilidade, como o uso de materiais recicláveis e estruturas que promovem a deformação controlada. A análise da energia cinética e a consideração de fatores como durabilidade e custo são essenciais para uma solução eficaz e responsável.
Raio-X da questão
força média em colisões
avaliacao
força e movimento · conservação da quantidade de movimento
Revisar a relação entre força, tempo de contato e mudanças de velocidade.
Os alunos podem confundir a relação entre tempo de contato e força média, acreditando que aumentar o tempo não afeta a força de forma significativa.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cientifico
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