O conjunto ilustrado ao lado é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
O conjunto ilustrado ao lado é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o dinamômetro D, de massa desprezível, indica 60 N. Em um dado instante, o fio é cortado e o corpo C cai livremente. Adotando-se g = 10 m/s², a quantidade de movimento do corpo, no instante t = 1,0s, medido a partir do início da queda, tem módulo (Mackenzie 2010)
- A) 30 kg.m/s
- B) 60 kg.m/s
- C) 90 kg.m/s
- D) 120 kg.m/s
- E) 150 kg.m/s
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Como o sistema está em equilíbrio e o dinamômetro, de massa desprezível, indica 60 N, essa leitura é a tração do fio que sustenta o conjunto. Pela configuração de polias da figura, essa tração corresponde à metade do peso do corpo C. Logo, o peso de C vale 2 × 60 = 120 N. Passo 2: Com P = m·g, tem-se 120 = m·10, de modo que m = 12 kg. Passo 3: Com o fio cortado, o corpo cai livremente a partir do repouso, e sua velocidade em t = 1,0 s é v = g·t = 10 × 1,0 = 10 m/s. Passo 4: A quantidade de movimento é Q = m·v = 12 × 10 = 120 kg·m/s, que corresponde à alternativa D. Passo 5: A alternativa A (30 kg·m/s) está errada porque usa velocidade metade da correta. A alternativa B (60 kg·m/s) está errada porque trata a leitura do dinamômetro como se fosse o peso do corpo. A alternativa C (90 kg·m/s) está errada porque combina as forças de forma incorreta e obtém um peso que não corresponde ao sistema. A alternativa E (150 kg·m/s) está errada porque atribui ao corpo um peso de 150 N, valor que não decorre do equilíbrio do conjunto.
💡 Dica: Calcule a velocidade após 1s e multiplique pela massa para obter a quantidade de movimento.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a velocidade média ou a metade de g·t (v = 5 m/s) com massa de 6 kg, obtendo 30 kg·m/s.
O aluno tomou a leitura de 60 N do dinamômetro como o peso total do corpo C, sem considerar que o sistema de polias reduz a tração à metade do peso.
O aluno combinou as forças do sistema de forma incorreta, somando ou subtraindo a tração e obtendo um peso de 90 N e massa de 9 kg.
CORRETA. A massa do corpo é 6 kg (60 N / 10 m/s²), a velocidade após 1s é 10 m/s, então a quantidade de movimento é 6 kg × 10 m/s = 60 kg·m/s.
O aluno somou forças do sistema de maneira errada (60 N + 90 N), obtendo um peso de 150 N e massa de 15 kg para o corpo C.
Raio-X da questão
quantidade de movimento, queda livre
avaliacao
queda livre · quantidade de movimento
estude queda livre e cálculo de quantidade de movimento
Confundir velocidade com aceleração ou esquecer de multiplicar pela massa para obter a quantidade de movimento.
pensamento_critico
cientifico
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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