Uma bola de 0,50 kg em repouso recebe um impulso de 5,0 N·s aplicado durante ?t = 0,20 s. Calcule a velocidade…
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 0,50 kg em repouso recebe um impulso de 5,0 N·s aplicado durante ?t = 0,20 s. Calcule a velocidade final da bola e a força média aplicada.
- A) A velocidade final é 0 m/s e a força média é 5 N.
- B) A velocidade final é 15 m/s e a força média é 30 N.
- C) Velocidade final = 10 m/s; força média = 25 N.
- D) A velocidade final é 20 m/s e a força média é 10 N.
- E) A velocidade final é 5 m/s e a força média é 20 N.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Lembre que o impulso é igual à variação da quantidade de movimento: I = m·(v_final - v_inicial). Como a bola parte do repouso, v_inicial = 0. Passo 2: Calcule a velocidade final: v = I / m = 5,0 / 0,50 = 10 m/s. Passo 3: Calcule a força média pela definição de impulso, I = F·Δt, logo F = I / Δt = 5,0 / 0,20 = 25 N. Passo 4: Conclusão: a velocidade final é 10 m/s e a força média é 25 N, o que corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A ignora o impulso como variação da quantidade de movimento e iguala a velocidade a zero. B e D resultam de operações incorretas com os valores de massa, impulso e tempo. E também usa a relação de forma errada, sem dividir o impulso pela massa e pelo tempo corretamente.
💡 Dica: Use a segunda lei de Newton e a definição de impulso.
Alternativa por alternativa
Acredita que, como o impulso é dado a uma bola em repouso, ela continuaria parada, e confunde o valor do impulso (5 N·s) com a força média.
Aplica as fórmulas com operações aritméticas incorretas, obtendo 15 m/s para a velocidade e 30 N para a força, o que não corresponde a I/m nem a I/Δt.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre impulso e força média, calculando a força média incorretamente ao não considerar o tempo corretamente.
J = ?p = m·v ? v = J/m = 5,0/0,50 = 10 m/s. Força média F = J/?t = 5,0/0,20 = 25 N.
Inverte ou troca os dados ao calcular, obtendo 20 m/s ao dividir 10 por 0,50, valor que não corresponde ao impulso dado; a força de 10 N também não sai de I/Δt.
Confunde a velocidade com o valor do impulso e aplica a relação de forma errada, obtendo 5 m/s e 20 N, valores que não decorrem de I = m·v nem de I = F·Δt com os dados do enunciado.
Raio-X da questão
impulso e força média
avaliacao
impulso e força média · movimento retilíneo uniforme
Revisar as relações entre impulso, força e movimento.
O aluno pode confundir a relação entre impulso e força média, calculando a força média incorretamente ao não considerar o tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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