Em uma demonstração de segurança, um carrinho de 0,50 kg desloca-se em linha reta a 2,0 m/s antes de colidir…
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
Em uma demonstração de segurança, um carrinho de 0,50 kg desloca-se em linha reta a 2,0 m/s antes de colidir com uma barreira. Para investigar o efeito da velocidade, a equipe repete o teste com o mesmo carrinho, agora a 4,0 m/s. Considere a quantidade de movimento como o produto da massa pela velocidade. Considerando a mudança realizada no teste, como varia a quantidade de movimento do carrinho antes da colisão?
- A) Ela permanece constante, pois o carrinho mantém a mesma massa nos dois testes.
- B) Ela aumenta por uma quantidade fixa, independentemente da velocidade do carrinho.
- C) Ela dobra, passando de 1,0 kg·m/s para 2,0 kg·m/s.
- D) Ela diminui, pois a quantidade de movimento é inversamente proporcional à velocidade.
- E) Ela quadruplica, pois a quantidade de movimento depende do quadrado da velocidade.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A quantidade de movimento é calculada por p = m × v.
- No primeiro teste, p = 0,50 × 2,0 = 1,0 kg·m/s. No segundo, p = 0,50 × 4,0 = 2,0 kg·m/s.
- Como a massa não mudou e a velocidade dobrou, a quantidade de movimento também dobrou. Portanto, a alternativa C está correta.
- A está errada porque manter a massa não mantém constante a quantidade de movimento quando a velocidade varia; B erra ao afirmar que o aumento é fixo, pois a quantidade é proporcional à velocidade; D inverte a relação, que é diretamente proporcional; E confunde quantidade de movimento com uma grandeza que dependeria do quadrado da velocidade.
💡 Dica: Calcule massa × velocidade nos dois testes e compare os resultados.
Alternativa por alternativa
Considera apenas que a massa permaneceu igual e ignora que a quantidade de movimento também depende da velocidade.
Supõe que a mudança na quantidade de movimento é um acréscimo fixo, independentemente da velocidade, em vez de reconhecer a proporcionalidade direta entre p e v para massa constante.
Como a massa permanece constante e a velocidade dobra, o produto entre massa e velocidade também dobra. Os valores são 0,50 × 2,0 = 1,0 kg·m/s e 0,50 × 4,0 = 2,0 kg·m/s.
Interpreta a relação entre quantidade de movimento e velocidade como inversa; na expressão p = m × v, elas são diretamente proporcionais para massa constante.
Atribui à quantidade de movimento uma dependência quadrática da velocidade. O enunciado define p como massa vezes velocidade, sem elevar a velocidade ao quadrado.
Por que engana: Afirmar que a quantidade de movimento quadruplica por confundi-la com a energia cinética.
Raio-X da questão
Quantidade de movimento: produto da massa pela velocidade.
fixacao
Multiplicação de números decimais simples. · Identificação de grandezas constantes e variáveis.
Relação entre massa, velocidade e quantidade de movimento.
Afirmar que a quantidade de movimento quadruplica por confundi-la com a energia cinética.
Segurança em demonstrações e testes.
cientifico
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