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Um madeireiro tem a infeliz ideia de praticar tiro ao alvo disparando seu revólver contra um tronco de árvore…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Um madeireiro tem a infeliz ideia de praticar tiro ao alvo disparando seu revólver contra um tronco de árvore caído no solo. Os projéteis alojam-se no tronco, que logo fica novamente imóvel sobre o solo. Nessa situação, considerando um dos disparos, pode-se afirmar que a quantidade de movimento do sistema projétil-tronco UNESP - 2009

A) não se conserva, porque a energia cinética do projétil se transforma em calor.
B) se conserva e a velocidade final do tronco é nula, pois a sua massa é muito maior do que a massa do projétil.
C) não se conserva, porque a energia não se conserva, já que o choque é inelástico.
D) se conserva, pois a massa total do sistema projétil-tronco não foi alterada.
E) não se conserva, porque o sistema projétil-tronco não é isolado.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique o sistema. O sistema é o projétil mais o tronco. Durante o tiro, a força impulsiva que o projétil exerce sobre o tronco é interna ao sistema, então, nesse instante, ela não altera a quantidade de movimento total. Passo 2: Analise as forças externas. Depois que o projétil se aloja, o tronco volta a ficar imóvel sobre o solo. Isso acontece porque o solo exerce força de atrito sobre o tronco, que é uma força externa ao sistema. Essa força age durante um intervalo de tempo e reduz a quantidade de movimento do conjunto até zero. Passo 3: Conclua sobre a conservação. Como há força externa atuando sobre o sistema ao longo do processo, o sistema não é isolado e a quantidade de movimento não se conserva. Passo 4: Avalie as alternativas. A alternativa E é a correta, pois afirma que a quantidade de movimento não se conserva porque o sistema não é isolado. A alternativa A está errada, pois a energia cinética se transforma em calor, mas isso não decide a conservação da quantidade de movimento. A alternativa B está errada, pois a grande massa do tronco não torna a quantidade de movimento conservada, e o motivo do repouso final é o atrito com o solo. A alternativa C está errada, pois a conservação da quantidade de movimento não depende de o choque ser elástico ou inelástico. A alternativa D está errada, pois a massa total se conservar não garante a conservação da quantidade de movimento, que depende também da velocidade e da ação de forças externas. Observação: durante o impacto, que é muito rápido, o atrito com o solo tem efeito desprezível, então a quantidade de movimento se conserva aproximadamente nesse instante. A questão, porém, trata do processo como um todo, até o tronco parar, e nesse contexto a alternativa E é a melhor resposta.

💡 Dica: Analise as condições para conservação da quantidade de movimento em colisões.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acha que a quantidade de movimento não se conserva porque parte da energia cinética vira calor, confundindo conservação de energia mecânica com conservação de quantidade de movimento.

B Erradaerro: Senso comuma que mais engana

O aluno acredita que, por a massa do tronco ser muito maior, a quantidade de movimento se conserva e o tronco fica parado, ignorando que o repouso final se deve ao atrito externo com o solo.

Por que engana: Confundir conservação de energia com conservação da quantidade de movimento em colisões inelásticas.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno associa a conservação da quantidade de movimento ao tipo de choque, achando que choque inelástico impede a conservação, quando a conservação depende de o sistema ser isolado, e não da elasticidade.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno pensa que, como a massa total não muda, a quantidade de movimento se conserva, esquecendo que a quantidade de movimento depende da velocidade e que forças externas podem alterá-la.

E Correta

Correta porque a quantidade de movimento só se conserva em sistemas isolados. No caso, o tronco está apoiado no solo e há ação do atrito, uma força externa. Portanto, a quantidade de movimento do sistema projétil-tronco não se conserva após o disparo.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao

🎯 Conceito central

conservação da quantidade de movimento

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

quantidade de movimento · sistemas isolados

📚 Reveja

estude conservação da quantidade de movimento e sistemas isolados

⚠️ Erro mais comum

Confundir conservação de energia com conservação da quantidade de movimento em colisões inelásticas.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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