Em uma atividade de Física relacionada à ergonomia e à saúde dos pés, estudantes compararam a pressão exercida…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Física relacionada à ergonomia e à saúde dos pés, estudantes compararam a pressão exercida no piso por uma pessoa usando um salto fino e usando um tênis. Considere uma pessoa de massa 60 kg, aceleração da gravidade g = 10 m/s², área de contato de um salto igual a 2 cm² e área de contato do tênis igual a 120 cm². A pressão média é calculada pela razão entre a força perpendicular à superfície e a área de contato: p = F/A. Com base no texto, calcule a pressão média exercida sobre o piso pelo salto e pelo tênis, bem como a razão entre essas pressões, considerando pressão_salto/pressão_tênis.
- A) Salto: 3,0 × 10⁵ Pa; tênis: 5,0 × 10³ Pa; razão: 60.
- B) Salto: 5,0 × 10⁴ Pa; tênis: 3,0 × 10⁶ Pa; razão: 0,017.
- C) Salto: 1,2 × 10⁻¹ Pa; tênis: 7,2 Pa; razão: 0,017.
- D) Salto: 3,0 × 10⁶ Pa; tênis: 5,0 × 10⁴ Pa; razão: 60.
- E) Salto: 3,0 × 10² Pa; tênis: 5,0 Pa; razão: 60.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a força peso, que é a força perpendicular ao piso: F = m × g = 60 × 10 = 600 N.
- Converta as áreas para metros quadrados. Como 1 m² = 10000 cm², a área do salto é 2 cm² = 2 × 10^-4 m² e a área do tênis é 120 cm² = 0,012 m².
- Calcule a pressão do salto: p = F/A = 600 / (2 × 10^-4) = 3 × 10^6 Pa.
- Calcule a pressão do tênis: p = F/A = 600 / 0,012 = 5 × 10^4 Pa.
- Calcule a razão pressão_salto/pressão_tênis = (3 × 10^6) / (5 × 10^4) = 60. Isso mostra que o salto exerce pressão 60 vezes maior que o tênis, porque sua área é 60 vezes menor (120 / 2 = 60).
- Compare com o gabarito. Minha resolução coincide com o gabarito oficial, alternativa D.
- Por que as outras estão erradas: A usa conversão incorreta das áreas (trata 1 cm² como 10^-3 m²), obtendo valores 10 vezes menores para o salto e 10 vezes menores para o tênis; B troca as áreas do salto e do tênis e, por isso, inverte a razão; C multiplica a força pela área em vez de dividir; E não converte cm² para m², obtendo pressões em unidades erradas.
💡 Dica: Calcule a pressão usando a fórmula P = F/A.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente a razão 60, mas converteu as áreas de forma inconsistente, usando 1 cm² como 10^-3 m², o que deixou as pressões 10 vezes menores que o valor correto.
Por que engana: Confundir a área de contato e calcular a pressão incorretamente, resultando em valores errados para a pressão em cada calçado.
O aluno associou a área de 120 cm² ao salto e a de 2 cm² ao tênis, trocando os dados do enunciado; por isso as pressões aparecem invertidas e a razão fica 0,017.
O aluno multiplicou a força pela área em vez de dividir (p = F × A), o que gera valores muito pequenos e a razão 0,017 errada para o contexto.
A força exercida sobre o piso corresponde ao peso da pessoa: F = mg = 60 × 10 = 600 N. As áreas devem ser convertidas para metros quadrados: 2 cm² = 2 × 10⁻⁴ m² e 120 cm² = 1,2 × 10⁻² m². Assim, no salto, p = 600/(2 × 10⁻⁴) = 3,0 × 10⁶ Pa. No tênis, p = 600/(1,2 × 10⁻²) = 5,0 × 10⁴ Pa. A razão entre as pressões é (3,0 × 10⁶)/(5,0 × 10⁴) = 60.
O aluno dividiu a força pelas áreas em cm² sem converter para m², obtendo 300 e 5, unidades que não correspondem à pressão em pascal.
Raio-X da questão
pressão em fluidos
avaliacao
cálculo de pressão · unidades de medida
Revisar a fórmula da pressão e suas aplicações em diferentes superfícies.
Confundir a área de contato e calcular a pressão incorretamente, resultando em valores errados para a pressão em cada calçado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Durante uma aula de dança, uma estudante de 55 kg apoia todo o peso do corpo primeiro em um salto fino e depois em um…
- Um salto alto suporta uma pessoa de massa m = 60 kg; área de contato do salto A = 1,2 cm². Usando g = 10 m/s² e P = F/A…
- Se uma mulher utilizar sapatos de salto alto e estiver com seus dois pés apoiados sobre o chão, nota-se que a pressão…
- Durante uma aula de Educação Física, uma estudante de massa 40 kg realiza um exercício de equilíbrio sobre uma tábua…
- Dois bailarinos, cada um com massa m = 65,0 kg, apoiam-se no piso: o bailarino A usa sola com área A1 = 0,010 m² e o B…
- Um aluno de massa m = 60 kg apoia-se sobre o solo. Compare a pressão no solo se ele ficar sobre uma tábua pequena de…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog