Em uma atividade de Física realizada em uma escola pública, dois carrinhos deslizam sobre um trilho horizontal…
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
Em uma atividade de Física realizada em uma escola pública, dois carrinhos deslizam sobre um trilho horizontal de baixo atrito. O carrinho A tem massa de 2,0 kg e move-se para a direita com velocidade de 3,0 m/s. O carrinho B tem massa de 1,0 kg e move-se para a esquerda com velocidade de 2,0 m/s. Após a colisão, os carrinhos ficam presos um ao outro. Considere positivo o sentido para a direita e despreze a ação de forças externas horizontais durante a colisão. Com base nas informações do texto, qual é a velocidade do conjunto formado pelos dois carrinhos imediatamente após a colisão?
- A) O conjunto move-se para a direita com velocidade de 5,00 m/s.
- B) O conjunto move-se para a esquerda com velocidade de 1,00 m/s.
- C) O conjunto move-se para a direita com velocidade de 1,33 m/s.
- D) O conjunto move-se para a direita com velocidade de 2,00 m/s.
- E) O conjunto permanece em repouso após a colisão.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio físico. Em uma colisão perfeitamente inelástica em trilho horizontal sem forças externas horizontais, a quantidade de movimento total do sistema se conserva. Como os carrinhos ficam presos, o conjunto tem uma única velocidade final.
- Escreva a quantidade de movimento antes da colisão, com o sentido para a direita positivo. Carrinho A: 2,0 kg x 3,0 m/s = 6,0 kg·m/s. Carrinho B se move para a esquerda, logo sua velocidade é -2,0 m/s: 1,0 kg x (-2,0 m/s) = -2,0 kg·m/s. Total: 6,0 - 2,0 = 4,0 kg·m/s.
- Após a colisão, a massa total é 2,0 + 1,0 = 3,0 kg. Pela conservação, (3,0 kg) x v = 4,0 kg·m/s, então v = 4,0/3,0 = 1,33 m/s.
- O sinal positivo indica que o conjunto se move para a direita, com velocidade de aproximadamente 1,33 m/s. Esse resultado confirma a alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: somar as velocidades (3,0 + 2,0 = 5,0) ignora as massas e o sinal. B: o sentido não é para a esquerda, pois o saldo de quantidade de movimento é positivo. D: 2,00 m/s resulta de considerar apenas a quantidade de movimento de A (6,0) dividida pela massa total, ignorando o sinal negativo de B. E: o repouso exigiria quantidades de movimento iguais e opostas, o que não ocorre, pois 6,0 e 2,0 kg·m/s têm módulos diferentes.
💡 Dica: Calcule o total de patas e use o sistema para encontrar a quantidade de exemplares por classe.
Alternativa por alternativa
Somou diretamente as velocidades dos dois carrinhos (3,0 + 2,0 = 5,0 m/s), ignorando as massas e o sinal de cada velocidade.
Por que engana: Confundir o número de patas características de cada classe ou não montar corretamente o sistema de equações para resolver o problema.
Inverteu o sentido do movimento final, achando que o carrinho B, por ser o de menor massa ou por ter vindo da esquerda, determina a direção do conjunto; também não fez corretamente o saldo das quantidades de movimento.
Como a força externa horizontal resultante é desprezível, conserva-se a quantidade de movimento linear do sistema. Adotando a direita como sentido positivo, a quantidade de movimento inicial é p = (2,0)(3,0) + (1,0)(-2,0) = 4,0 kg·m/s. Após a colisão, a massa total é 3,0 kg; portanto, 3,0v = 4,0, de modo que v = 1,33 m/s. O sinal positivo indica movimento para a direita.
Calculou apenas a quantidade de movimento do carrinho A (6,0 kg·m/s) dividida pela massa total (3,0 kg), esquecendo de subtrair a quantidade de movimento negativa de B.
Imaginou que, por os carrinhos virem em sentidos opostos, o movimento se anula após a colisão, sem comparar as quantidades de movimento de cada um.
Raio-X da questão
artrópodes, classes, pares de patas
avaliacao
classes de artrópodes · sistema de equações simples
Estude as classes de artrópodes e o número de patas características de cada uma.
Confundir o número de patas características de cada classe ou não montar corretamente o sistema de equações para resolver o problema.
pensamento_critico
cientifico
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