Duas forças variáveis atuam sobre o mesmo corpo. A primeira atua por 2 s com valor médio moderado; a segunda…
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
Duas forças variáveis atuam sobre o mesmo corpo. A primeira atua por 2 s com valor médio moderado; a segunda atua por 4 s com valor médio menor. As áreas sob os gráficos são iguais. — O que se conclui sobre a variação de momento do corpo nas duas situações?
- A) A variação de momento é diferente nas duas situações, porque forças de durações distintas nunca produzem o mesmo resultado.
- B) A variação de momento é igual nas duas situações, pois o impulso depende da área sob o gráfico força-tempo.
- C) A variação de momento é maior na primeira situação, porque a força média é mais intensa, mesmo atuando por menos tempo.
- D) A variação de momento é maior na segunda situação, porque o corpo recebe força durante mais tempo e acumula mais efeito.
- E) A variação de momento é nula nas duas situações, porque forças variáveis se compensam ao longo do tempo.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Pelo teorema do impulso, a variação da quantidade de movimento (momento linear) de um corpo é igual ao impulso da força resultante, I = integral de F dt.
- Graficamente, o impulso é numericamente igual à área sob a curva força-tempo (força no eixo vertical, tempo no eixo horizontal).
- O enunciado diz que as áreas sob os dois gráficos são iguais. Logo, os impulsos são iguais nas duas situações, mesmo que a primeira seja de 2 s com força média maior e a segunda de 4 s com força média menor, pois a área é o produto da força média pelo intervalo de tempo.
- Como a variação de momento é igual ao impulso, a variação de momento é igual nas duas situações. Portanto a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa A está errada, pois forças de durações diferentes podem produzir o mesmo impulso se a área for a mesma. A alternativa C está errada, pois a maior intensidade média não gera mais impulso quando a área é igual. A alternativa D está errada, pois a duração maior não aumenta o impulso sozinha; o que importa é a área. A alternativa E está errada, pois força variável não se anula ao longo do tempo: a área é positiva e o momento varia.
💡 Dica: Compare as áreas dos gráficos e lembre que elas indicam o impulso.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a duração do intervalo de atuação determina sozinha o resultado, ignorando que o impulso é a área sob o gráfico força-tempo.
Resposta correta. O aluno relaciona impulso e variação da quantidade de movimento e conclui corretamente que áreas iguais implicam mesmo impulso e, portanto, mesma variação de momento.
O aluno associa o efeito apenas à intensidade da força média, esquecendo que o tempo de atuação entra no produto que forma o impulso.
Por que engana: Achar que maior força ou maior tempo, isoladamente, determina a resposta
O aluno pensa que mais tempo de atuação gera automaticamente mais variação de momento, sem considerar que a área sob o gráfico é a mesma nas duas situações.
O aluno confunde força variável com força que se anula, imaginando que a variação ao longo do tempo cancela o efeito, quando a área (impulso) não é nula.
Raio-X da questão
Impulso e variação do momento
Aplicar impulso e qu
Forca média em gráfico força-tempo · Quantidade de movimento
Area sob o grafico força-tempo
Achar que maior força ou maior tempo, isoladamente, determina a resposta
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