Em certo ensaio técnico, verificou-se que um corpo submetido à ação de uma força resultante constante, de…
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
Em certo ensaio técnico, verificou-se que um corpo submetido à ação de uma força resultante constante, de intensidade igual 40 N, tem sua velocidade variando, em função do tempo, de acordo com o gráfico abaixo. No instante t = 0 s, o vetor quantidade de movimento desse corpo tinha intensidade (Mackenzie 2013)
- A) 35 N.s
- B) 50 N.s
- C) 65 N.s
- D) 80 N.s
- E) 95 N.s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio que relaciona força e quantidade de movimento. Para uma força resultante constante, o impulso da força é I = F . Δt, e o teorema do impulso afirma que I = Q_final − Q_inicial, ou seja, a variação da quantidade de movimento é igual ao impulso. Passo 2: Como a força é constante, a aceleração também é constante, e por isso o gráfico velocidade × tempo é uma reta. Assim, a quantidade de movimento (Q = m . v) também varia linearmente com o tempo. Passo 3: Pela leitura do gráfico, determine o intervalo de tempo Δt considerado e a variação da velocidade nesse intervalo. Calcule o impulso I = 40 . Δt, que corresponde à variação da quantidade de movimento no intervalo. Passo 4: Obtenha a quantidade de movimento inicial por Q(0) = Q(final) − I, usando os valores de Q que o gráfico permite determinar. Esse cálculo resulta em 50 N.s, que é a alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (35 N.s) resulta de uma subtração em que o impulso foi calculado ou aplicado com valor errado; a alternativa C (65 N.s) surge quando o impulso é somado em vez de subtraído; a alternativa D (80 N.s) corresponde a usar o dobro do impulso, sem o devido ajuste; a alternativa E (95 N.s) aparece quando se confunde o sinal da variação ou se toma a quantidade de movimento final como inicial.
💡 Dica: Analise o gráfico para relacionar força, velocidade e quantidade de movimento.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula o impulso corretamente, mas faz a subtração ou o cálculo da quantidade de movimento inicial com erro numérico, chegando a um valor abaixo do correto.
CORRETA. A aceleração é (25-13)/(5-2) = 4 m/s²; a massa é 40 N / 4 m/s² = 10 kg; a quantidade de movimento inicial é 10 kg × 5 m/s = 50 N·s.
O aluno soma o impulso à quantidade de movimento final, quando deveria subtraí-lo, acreditando que a força sempre aumenta o movimento inicial.
O aluno usa o dobro do intervalo de tempo ou do impulso ao calcular a variação da quantidade de movimento, sem seguir a leitura correta do gráfico.
O aluno confunde a quantidade de movimento inicial com a final e aplica o impulso no sentido errado, tratando o valor do instante final como sendo o do instante t = 0 s.
Raio-X da questão
quantidade de movimento e força
diagnostico
força e movimento · leis de Newton
Estude a relação entre força resultante, aceleração e quantidade de movimento.
Confundir força constante com velocidade constante, ignorando aceleração e variação da quantidade de movimento.
ciencia_tecnologia
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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