Em uma linha de produção agrícola, uma esteira acelera sacos de grãos de massa m = 50 kg do repouso até v =…
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 uma linha de produção agrícola, uma esteira acelera sacos de grãos de massa m = 50 kg do repouso até v = 2,0 m/s em ?t = 4,0 s. Explique como calcular a força média aplicada em cada saco usando as leis de Newton, e discuta implicações para eficiência energética e segurança operacional.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo de resposta: ?v = 2,0 m/s em ?t = 4,0 s ? a = ?v/?t = 0,5 m/s². Força média: F = m·a = 50 kg·0,5 m/s² = 25 N. Energia cinética por saco: Ec = ½ m v² = 0,5·50·(2,0)² = 100 J; potência média ˜ Ec/?t = 100 J / 4,0 s = 25 W. Implicações: escolher motor e estrutura que suportem 25 N por saco e perdas; reduzir atritos e acelerações excessivas para melhorar eficiência; projetar proteções e amortecimento para reduzir choques e riscos ao operador.
Explicação
A explicação se baseia na aplicação da segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração, permitindo calcular a força média necessária para acelerar os sacos. Além disso, a análise da energia cinética e da potência média fornece insights sobre a eficiência do sistema e a necessidade de considerar fatores como atrito e segurança. Esses aspectos são cruciais para garantir um funcionamento seguro e eficiente da linha de produção.
Raio-X da questão
força média e eficiência
avaliacao
leis de Newton · força e aceleração
Revisar as leis de Newton e conceitos de eficiência energética.
O aluno pode confundir a força média com a força resultante, não considerando a variação de tempo e a aceleração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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