Durante um teste de proteção, uma esfera de 0,20 kg colide com uma barreira instrumentada. O gráfico…
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 teste de proteção, uma esfera de 0,20 kg colide com uma barreira instrumentada. O gráfico força-tempo do impacto é retangular: a força exercida sobre a esfera tem intensidade constante de 40 N durante 0,05 s e é nula fora desse intervalo. A área sob esse gráfico representa o impulso recebido pela esfera. Observe o gráfico descrito. Qual é o módulo do impulso recebido pela esfera durante a colisão?
- A) 4 N·s
- B) 8 N·s
- C) 2 N·s
- D) 5 N·s
- E) 1 N·s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- O impulso é a área sob o gráfico força-tempo. Como o gráfico é retangular, calculamos força × duração: 40 N × 0,05 s = 2 N·s.
- Portanto, a alternativa C está correta. A alternativa A (4 N·s) resulta de um produto incorreto; B (8 N·s) superestima o produto; D (5 N·s) não corresponde à área do retângulo; e E (1 N·s) subestima o produto.
💡 Dica: Calcule o impulso como força constante multiplicada pelo tempo de atuação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calcula ou estima a área do retângulo de modo incorreto, obtendo o dobro do produto 40 × 0,05.
O aluno provavelmente usa um valor de duração ou de força maior do que o informado, superestimando a área sob o gráfico.
O impulso corresponde à área sob o gráfico força-tempo. Como a força é constante, I = F × delta t = 40 × 0,05 = 2 N·s.
O aluno provavelmente não aplica corretamente a área do retângulo, força multiplicada pelo intervalo de tempo, e chega a 5 N·s sem apoio nos dados.
O aluno provavelmente reduz indevidamente o produto entre força e duração, obtendo um impulso menor que 40 × 0,05.
Por que engana: Multiplicar a força pela massa ou somar os valores em vez de calcular F·delta t.
Raio-X da questão
Impulso de uma força constante: I = F·delta t.
fixacao
Multiplicação de grandezas e unidades. · Interpretação de intervalo de tempo em segundos.
Área sob o gráfico força-tempo.
Multiplicar a força pela massa ou somar os valores em vez de calcular F·delta t.
cientifico
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