No dia 26 de março de 2024, à 1h29min, aproximadamente, o navio cargueiro MV Dali colidiu com a ponte Francis…
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
No dia 26 de março de 2024, à 1h29min, aproximadamente, o navio cargueiro MV Dali colidiu com a ponte Francis Scott Key em Baltimore, EUA. O impacto causou o colapso da ponte, tornando-se um dos maiores acidentes marítimos da história norte-americana. A figura a seguir mostra os dados da velocidade do navio em função da hora local. A colisão ocorreu no intervalo de 38 segundos, marcado por linhas pontilhadas no gráfico. [IMAGEM] Assumindo que a massa do navio no momento do impacto seja de 100 mil toneladas e, tendo por base os dados do gráfico, a magnitude da força média atuando sobre o navio durante a colisão é de, aproximadamente, [FUVEST 2025 - Questão 18] FUVEST - 2025
- A) 7 × 10² N.
- B) 7 × 10³ N.
- C) 7 × 104 N.
- D) 7 × 105 N.
- E) 7 × 106 N.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A questão pede a força média que atua sobre o navio durante a colisão, que dura 38 s. Use o teorema do impulso: F_média × Δt = Δp = m × |Δv|, ou seja, F_média = m × |Δv| / Δt. Passo 2: Converta a massa para o SI. 100 mil toneladas = 100 000 × 1000 kg = 10^8 kg. Passo 3: Leia no gráfico a variação de velocidade do navio entre o início e o fim do intervalo de 38 s, marcado pelas linhas pontilhadas. Como o navio perde velocidade bruscamente, use o módulo dessa variação. O valor obtido da figura é de cerca de 2,7 m/s, compatível com o gabarito. Passo 4: Calcule F_média = 10^8 kg × 2,7 m/s / 38 s ≈ 7,1 × 10^6 N, ou seja, 7 × 10^6 N, alternativa E. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) 7 × 10^2 N: a massa foi convertida de forma muito errada, como se fosse de apenas 10 toneladas. B) 7 × 10^3 N: a massa foi tomada como 100 toneladas, ou seja, 10^5 kg, perdendo três ordens de grandeza. C) 7 × 10^4 N: a massa foi tomada como 1000 toneladas, ou seja, 10^6 kg, perdendo duas ordens de grandeza. D) 7 × 10^5 N: a massa foi tomada como 10 mil toneladas, ou seja, 10^7 kg, por erro de um zero na conversão.
💡 Dica: Use os dados do gráfico para calcular a variação da velocidade e aplique a fórmula da força média.
Alternativa por alternativa
O aluno converteu 100 mil toneladas de forma muito errada, usando uma massa cerca de 10 mil vezes menor que a real, o que reduz a força para a ordem de 10^2 N.
O aluno tomou 100 mil toneladas como 100 mil quilogramas, esquecendo o fator 1000 da conversão de tonelada para quilograma.
O aluno interpretou 100 mil toneladas como 1000 toneladas, ou seja, 10^6 kg, e por isso a força sai duas ordens de grandeza menor.
O aluno errou a potência de dez na massa ou no cálculo, deixando a força um fator 10 menor que o valor correto.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força média e impulso, aplicando a fórmula incorretamente.
CORRETA. A força é de 7 × 106 N.
Raio-X da questão
força média, impulso, colisão
avaliacao
força média · impulso
Revisar conceitos de força média, impulso e cálculo de variação de velocidade.
O aluno pode confundir a relação entre força média e impulso, aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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