Um foguete de brinquedo libera ar para trás e avança para frente. O sistema estava inicialmente em repouso. —…
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
Um foguete de brinquedo libera ar para trás e avança para frente. O sistema estava inicialmente em repouso. — Qual princípio explica o movimento para frente do foguete de brinquedo?
- A) O empuxo do ar externo sobre o foguete, pois o ar ao redor empurra o brinquedo para a frente quando ele libera ar.
- B) A força da gravidade sobre o foguete, pois a queda do ar para trás faz o brinquedo subir e avançar.
- C) A variação da pressão interna, pois a diminuição da pressão no interior sempre gera movimento para frente em qualquer foguete.
- D) A conservação do momento linear do sistema, pois o ar expelido para trás adquire momento oposto ao do foguete.
- E) A conservação da energia mecânica do sistema, pois a energia do ar liberado se transforma em movimento para frente.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O foguete começa em repouso, portanto o momento linear total do sistema (foguete mais ar) é zero.
- Ao liberar ar para trás, o ar adquire momento linear para trás. Como o momento total deve permanecer zero, o foguete adquire momento igual em módulo e oposto, ou seja, para frente.
- Esse princípio é a conservação do momento linear, que explica o movimento pela reação do ar expelido. Por isso a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa A está errada, pois o ar externo não empurra o foguete; o movimento vem da interação interna entre foguete e ar expelido.
- A alternativa B está errada, pois a gravidade atua verticalmente e não explica o avanço horizontal para frente.
- A alternativa C está errada, pois a pressão interna não sempre gera movimento para frente e a afirmação 'em qualquer foguete' é generalização indevida.
- A alternativa E está errada, pois a energia mecânica não se conserva necessariamente nesse processo, já que há transformação de energia química e perdas, e o movimento é explicado pelo momento linear.
💡 Dica: Pense no que se conserva no sistema como um todo.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o foguete se move por empurrão do ar do ambiente, como se o ar externo fosse o apoio para o movimento. Ignora que o sistema é fechado entre foguete e ar expelido.
O aluno associa o movimento à gravidade e à queda do ar, imaginando que a força peso faz o brinquedo subir e avançar. Confunde a direção da gravidade com a direção do movimento horizontal.
O aluno atribui o movimento à variação de pressão interna e generaliza que isso sempre gera movimento para frente. Não percebe que o princípio envolvido é a troca de momento com o ar expelido.
Expressa o princípio correto: em um sistema inicialmente em repouso e sem força externa resultante relevante, o momento total se conserva; assim, o ar ganha momento para trás e o foguete ganha momento para frente.
O aluno pensa que a energia do ar liberado se converte diretamente em movimento para frente, confundindo energia com momento linear. Supõe que a energia mecânica se conserva e se transforma no deslocamento do foguete.
Raio-X da questão
conservação do momento linear
Identificar o princí
força resultante · momento linear
momento linear e sistema isolado
confundir ação e reação com o princípio de conservação do momento
perseverança
propulsão de foguete
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