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— Moço, a porta travou de novo. Eu tenho tremor essencial e não consigo sacar meu benefício — disse uma…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT305

Investigar e discutir o uso indevido de conhecimentos das Ciências da Natureza na justificativa de processos de discriminação, segregação e privação de direitos individuais e coletivos, em diferentes contextos sociais e históricos, para promover a equidade e o respeito à diversidade.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Moço, a porta travou de novo. Eu tenho tremor essencial e não consigo sacar meu benefício — disse uma cliente ao segurança. Em teste piloto, uma agência bancária instalou uma “trava antiarrombamento” no puxador: um acelerômetro mede a aceleração do movimento da mão por 2 s e bloqueia a entrada quando a aceleração de pico supera 6,0 m/s^2. No manual interno, a justificativa é que “aceleração alta indica tentativa de chacoalhar a porta para romper o mecanismo”. No mesmo documento, consta que tremores involuntários podem ter amplitude de 2 mm e frequência de 9 Hz, enquanto um chacoalhar intencional observado em simulação de arrombamento foi descrito como amplitude de 1 cm e frequência de 4 Hz. A gerência afirma que o critério é “objetivo e físico”, portanto não discriminatório. Com base no texto, identifique a redação técnica que melhor contesta o uso desse critério e propõe um ajuste que evite privação de acesso, usando uma comparação física entre os dois tipos de movimento.

  1. A) Sustentar que basta comparar v_max=2 pi f A; como o tremor tem v menor, o sensor por aceleração elimina falsos positivos automaticamente.
  2. B) Sustentar que o acelerômetro mede força; como a massa da mão é pequena, F=ma garante que o tremor não deveria acionar a trava.
  3. C) Sustentar que a_max=(2 pi f)^2 A; 2 mm-9 Hz e 1 cm-4 Hz podem dar aceleracoes semelhantes, então usar A e f (não só a) no bloqueio.
  4. D) Sustentar que o limite deve ser 10 m/s^2, igual a g; abaixo disso ninguém consegue aplicar força suficiente para arrombar a porta.
  5. E) Sustentar que a leitura depende apenas de f; como 9 Hz > 4 Hz, o tremor sempre é mais perigoso e o bloqueio é fisicamente justificável.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. O critério do manual usa a aceleração de pico, e para um movimento harmônico a aceleração máxima é a_max = (2 pi f)^2 A, em que A é a amplitude e f a frequência. Passo 2: Para o tremor, A = 0,002 m e f = 9 Hz. Então (2 pi 9)^2 é aproximadamente 3197,7 e a_max é aproximadamente 3197,7 x 0,002, cerca de 6,4 m/s^2, acima do limite de 6,0. Passo 3: Para o chacoalhar intencional, A = 0,01 m e f = 4 Hz. Então (2 pi 4)^2 é aproximadamente 631,7 e a_max é aproximadamente 631,7 x 0,01, cerca de 6,3 m/s^2, também acima do limite. Passo 4: Os dois movimentos produzem acelerações praticamente iguais (6,4 e 6,3 m/s^2), logo a trava não consegue distingui-los só pela aceleração, e a gerência erra ao dizer que o critério é não discriminatório. Passo 5: O ajuste técnico é considerar a amplitude e a frequência separadamente, por exemplo exigindo amplitude acima de cerca de 1 cm, ou usar a faixa de frequência típica do tremor, e não apenas o valor de a. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A confunde velocidade com aceleração, e um sensor de aceleração não elimina falsos positivos por ter v menor; B aplica F = ma a um sensor que mede cinemática, e a massa não altera a aceleração medida; D escolhe 10 m/s^2 sem base física e a força humana não é o critério; E afirma que só a frequência importa, mas a amplitude também determina a aceleração.

💡 Dica: Compare as fórmulas de aceleração máxima para os dois movimentos e avalie o critério do sensor.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno calcula corretamente que a velocidade máxima do tremor (cerca de 0,11 m/s) é menor que a do chacoalhar, mas supõe que uma leitura de aceleração segue a velocidade e portanto evitaria falsos positivos.

Por que engana: Confundir velocidade máxima com aceleração máxima ou ignorar a influência da amplitude e frequência na aceleração.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o sensor mede força e que a massa pequena da mão reduz a aceleração do tremor, ignorando que a aceleração depende da amplitude e da frequência do movimento.

C Correta

Pela oscilação, a_max depende de f e A; os dois casos podem gerar ~6 m/s^2, logo só aceleração não distingue tremor de chacoalhar, favorecendo exclusão.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno supõe que a força humana limita a aceleração a g e que valores menores que 10 m/s^2 não representam arrombamento, sem verificar as acelerações reais dos dois movimentos.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno assume que a frequência sozinha determina o perigo e a aceleração, esquecendo que a amplitude entra na fórmula de a_max e que um tremor de alta frequência e pequena amplitude pode ter aceleração comparável.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Criar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

aceleração máxima em movimentos oscilatórios

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

movimento harmônico simples · aceleração e frequência

📚 Reveja

estude movimento harmônico simples e cálculo de aceleração máxima

⚠️ Erro mais comum

Confundir velocidade máxima com aceleração máxima ou ignorar a influência da amplitude e frequência na aceleração.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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