Durante um campeonato brasileiro de vôlei, observou-se que os atletas, ao saltarem para bloquear o ataque…
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
Durante um campeonato brasileiro de vôlei, observou-se que os atletas, ao saltarem para bloquear o ataque, caem sobre um colchão de espuma colocado ao redor da quadra. O objetivo desse equipamento é garantir a segurança dos jogadores durante os saltos e quedas repetitivas. Considerando o conceito físico de impulso e variação da quantidade de movimento, qual a principal razão pela qual o uso do colchão de espuma reduz a força média sofrida pelos atletas ao aterrissarem, em comparação ao impacto direto com o chão?
- A) O colchão de espuma reduz a quantidade de movimento do atleta durante o salto, o que diminui a força média de impacto ao aterrissar.
- B) O colchão aumenta o tempo de contato do atleta com o solo, diminuindo a força média do impacto ao espalhar a variação do momento por um intervalo maior.
- C) O colchão impede que o impulso seja transferido ao corpo do atleta, garantindo que não haja variação de velocidade durante a queda.
- D) O colchão de espuma aumenta a aderência dos pés ao solo, o que reduz a força do impacto ao evitar escorregamentos no momento da aterrissagem.
- E) O colchão de espuma absorve toda a energia do impacto, eliminando quase completamente a força transmitida ao corpo do atleta durante a queda.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio. Pelo teorema do impulso, F_média × Δt = Δp, ou seja, a força média é igual à variação da quantidade de movimento dividida pelo intervalo de tempo de contato. Na aterrissagem, o atleta sai de uma velocidade não nula até o repouso, então a variação Δp é praticamente a mesma com ou sem colchão. Passo 2: Analise o que muda com o colchão. Como Δp é fixo, a única grandeza que pode variar é o tempo de contato Δt. O colchão de espuma se deforma e faz o corpo parar em um intervalo maior. Passo 3: Conclua. Se Δt aumenta e Δp permanece constante, a força média F = Δp / Δt diminui. Esse é o motivo físico da redução, o que torna a alternativa B correta. Passo 4: Verifique as demais alternativas. A está errada, pois o colchão não altera a quantidade de movimento do atleta durante o salto. C está errada, pois o impulso é justamente a transferência de variação de movimento e a velocidade do atleta varia até zero, só que de forma mais lenta. D está errada, pois a aderência dos pés ao solo não tem relação com a redução da força de impacto. E está errada, pois o colchão não absorve toda a energia nem elimina quase completamente a força; ele apenas reduz a força média ao prolongar o tempo de parada. Passo 5: Conclusão final. O gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Para a mesma variação de quantidade de movimento, maior tempo implica menor força média.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o colchão diminui o movimento do atleta antes do contato, como se ele perdesse velocidade ainda no ar. A quantidade de movimento do atleta no salto é determinada pelo próprio salto, não pelo colchão.
Por que engana: Pensar que o colchão elimina a variação da velocidade ou absorve toda a energia.
Ao ampliar o tempo de contato durante a aterrissagem, o colchão de espuma faz com que a variação da quantidade de movimento (que é constante, dada a velocidade inicial de queda) ocorra em mais tempo. Como impulso é força média multiplicada pelo tempo de contato, para um impulso fixo, aumentar o tempo reduz a força média.
O aluno entende que, se o impulso fosse anulado, não haveria variação de velocidade, o que contradiz o fato de o atleta parar ao cair. Confunde a ausência de transferência de impulso com a ausência de variação da quantidade de movimento.
O aluno associa a segurança ao atrito e acredita que a aderência evita o impacto. Usa uma intuição do cotidiano sobre escorregões, sem relacionar a força com a variação do momento e o tempo de contato.
O aluno pensa que o colchão anula quase toda a energia e a força transmitida, exagerando o efeito do amortecimento. Não percebe que a força é reduzida pelo aumento do tempo de parada, e não por eliminação da energia.
Raio-X da questão
Impulso e força média
Compreender a relaçã
Quantidade de movimento · Segunda lei de Newton
Teorema do impulso e quantidade de movimento
Pensar que o colchão elimina a variação da velocidade ou absorve toda a energia.
Saúde e segurança
Autocuidado e valorização da segurança.
Segurança de atletas
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