Uma bola de massa 2,0 kg move-se inicialmente a 3,0 m/s e, após colidir com uma parede, retoma o movimento com…
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
Uma bola de massa 2,0 kg move-se inicialmente a 3,0 m/s e, após colidir com uma parede, retoma o movimento com velocidade igual a -2,0 m/s (sinal negativo indica sentido oposto). Determine o impulso recebido pela bola.
- A) O impulso recebido pela bola é -20 kg·m/s.
- B) O impulso recebido pela bola é 0 kg·m/s.
- C) O impulso recebido pela bola é -5 kg·m/s.
- D) J = ?p = m(vf - vi) = 2,0·(-2,0 - 3,0) = -10 kg·m/s.
- E) O impulso recebido pela bola é 4 kg·m/s.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 2,0 kg, velocidade inicial vi = 3,0 m/s e velocidade final vf = -2,0 m/s (o sinal negativo indica o sentido oposto ao inicial).
- Lembre o teorema do impulso: o impulso é igual à variação da quantidade de movimento, J = Δp = m·vf - m·vi = m(vf - vi).
- Substitua os valores: J = 2,0·(-2,0 - 3,0) = 2,0·(-5,0) = -10 kg·m/s.
- Conclusão: o impulso tem módulo 10 kg·m/s e sentido negativo, ou seja, oposto ao movimento inicial, o que faz sentido, pois a parede inverte o sentido da bola. A alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A traz -20, que resulta de multiplicar a variação por um fator 2 a mais; B supõe impulso nulo, o que só ocorreria se a quantidade de movimento não variasse; C calcula apenas a variação de velocidade, esquecendo a massa; E considera apenas o módulo da quantidade de movimento final, ignorando a variação.
💡 Dica: Calcule a variação da quantidade de movimento para encontrar o impulso.
Alternativa por alternativa
O aluno aplica a fórmula do impulso mas multiplica o resultado por um fator 2 a mais, como se tivesse usado a massa duas vezes ou dobrado a variação de velocidade.
Por que engana: Confundir a direção do impulso, calculando apenas a variação da velocidade sem considerar o sentido da mesma.
O aluno acredita que, como a bola volta, a quantidade de movimento total não varia e, portanto, o impulso seria zero, confundindo impulso com a soma das quantidades de movimento.
O aluno calcula corretamente a variação de velocidade (-2,0 - 3,0 = -5,0), mas esquece de multiplicar pela massa de 2,0 kg.
Impulso é variação de quantidade de movimento: J = ?p = m(vf - vi). Substituindo m=2,0 kg, vi=3,0 m/s, vf=-2,0 m/s obtém-se -10 kg·m/s, direção oposta ao movimento inicial.
O aluno toma apenas o módulo da quantidade de movimento final (2,0·2,0 = 4) como se fosse o impulso, sem calcular a variação entre o estado final e o inicial.
Raio-X da questão
impulso e quantidade de movimento
avaliacao
impulso e quantidade de movimento · conservação da quantidade de movimento
Revisar a relação entre impulso e variação da quantidade de movimento.
Confundir a direção do impulso, calculando apenas a variação da velocidade sem considerar o sentido da mesma.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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