Atividades de Riscos e Segurança em Atividades Cotidianas para a 3ª série do Ensino Médio com gabarito

Quem ensina Física no Ensino Médio sabe que Riscos e Segurança em Atividades Cotidianas aparece o tempo todo, mesmo quando ninguém percebe. Na minha experiência de sala de aula, o assunto funciona melhor quando sai do quadro e entra na rotina dos alunos: a bicicleta até a escola, a panela que acabou de sair do fogão, a sacola de compras na escada.

Nas minhas turmas de 3ª série, costumo começar pelo que eles já viveram. Quase todo aluno já viu alguém se machucar em uma queda ou se queimar na cozinha. A partir daí, a física entra como ferramenta para explicar por que aquilo aconteceu e como evitar que se repita.

O que o aluno de 3ª série precisa saber sobre Riscos e Segurança em Atividades Cotidianas

Riscos e Segurança em Atividades Cotidianas é o estudo de como grandezas físicas como força, aceleração, temperatura, pressão e corrente elétrica se relacionam com a probabilidade de lesão em situações do dia a dia. O aluno precisa entender que um equipamento de proteção não elimina o risco por completo: ele reduz a força transmitida ao corpo, diminui a transferência de calor até a pele ou limita a corrente que atravessa uma pessoa. Quando o estudante consegue ligar uma fórmula a uma situação real, como frear uma bicicleta ou manusear uma panela quente, a aprendizagem deixa de ser decoreba e vira decisão consciente. Esse é o objetivo central das questões que trabalham a habilidade EM13CNT306.

O que ele precisa saber antes

Para resolver bem as questões desse tema, o aluno precisa dominar alguns pré-requisitos. Em primeiro lugar, a relação entre força e aceleração, incluindo o cálculo da aceleração média a partir da variação de velocidade. Depois, a noção de condutividade térmica e de resistência térmica, que explica por que luvas de silicone isolam melhor do que uma luva de algodão fina. Também é importante conhecer a relação entre potência, tensão e corrente elétrica, além da conversão de temperaturas para kelvin antes de aplicar leis dos gases ideais.

Onde os alunos mais erram

Na prática, os erros se repetem. O primeiro é confundir a segurança de um equipamento ou de um ambiente com a eliminação total do risco. Muitos alunos acham que, se a ciclovia é segura ou a velocidade é baixa, o capacete deixa de ser importante. Outro erro frequente é tratar o capacete como proteção para o tórax, ou achar que qualquer material "grosso" isola bem.

No cálculo de força, o erro típico é inverter a direção da força de frenagem, pensando nela no mesmo sentido do movimento, ou dividir a massa pela aceleração em vez de multiplicar. Na condução de calor, o aluno costuma esquecer que a espessura entra na conta e que a menor condutividade é o que dificulta a passagem de energia. E, na eletricidade, é comum inverter a relação entre potência e corrente, usando I = V/P em vez de I = P/V.

Outro ponto que vale destacar é a escolha de alternativas que parecem protetoras, mas não são. Pano úmido e pegador metálico sem revestimento são distratores clássicos, justamente porque lembram proteção sem oferecer isolamento térmico adequado.

Como trabalhar em sala

Algumas ideias funcionam bem sem exigir material caro. A primeira é fazer uma lista coletiva de atividades cotidianas com algum risco: pedalar, cozinhar, subir escada carregando peso, carregar o celular na tomada. Cada grupo escolhe uma e identifica a grandeza física envolvida.

A segunda é usar o próprio cálculo da frenagem: pergunte à turma quanto tempo leva para uma bicicleta parar e peça que estimem a força média. Depois, discutam o papel do capacete e dos freios bem regulados.

A terceira é trabalhar com a comparação de materiais. Pegue dois objetos de espessuras diferentes e discuta, sem experimento sofisticado, qual deles transmitiria mais calor à mão. A quarta é retomar a ideia de limite de segurança, mostrando que um valor abaixo do limite indica baixo risco, mas não elimina a necessidade de outros cuidados. Por fim, uma discussão em grupo sobre o disjuntor e o dispositivo DR ajuda a conectar eletricidade e vida doméstica.

Questões prontas de Riscos e Segurança em Atividades Cotidianas para a 3ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

Para facilitar a sua preparação, reuni abaixo oito questões no formato de prova, cada uma com gabarito comentado. Use-as em aula, como lista de exercícios ou como base para uma avaliação. Você também pode encontrar mais questões da habilidade questões da habilidade EM13CNT306 e, se quiser montar sua própria prova em poucos minutos, experimente o gerador de provas do GeraProva.

Questão 1 – Capacete e impacto na ciclovia

Ao sair de casa, um ciclista não usa capacete e se envolve em um acidente.

Se o impacto é de 3000 N, qual a importância do capacete para sua segurança?

• ✅ A) Importante, pois pode reduzir lesões na cabeça. — O capacete ajuda a proteger a cabeça em caso de acidente, reduzindo o risco de lesões. O valor da força do impacto, sozinho, não permite determinar a eficácia do capacete nesse acidente específico.
• ❌ B) Não é importante, pois a velocidade é baixa. — O enunciado não informa que a velocidade era baixa. Além disso, a importância do capacete não depende de concluir que a velocidade era baixa.
• ❌ C) Protege principalmente o tórax durante a colisão. — Essa resposta atribui ao capacete a proteção principal do tórax, mas sua função é proteger a cabeça.
• ❌ D) Pode ser dispensável se a ciclovia for segura. — A segurança da ciclovia não elimina o risco de acidentes, e o enunciado não informa que o ciclista estava em uma ciclovia.
• ❌ E) Só é necessário em altas velocidades. — Essa conclusão restringe a necessidade do capacete a altas velocidades, mas o enunciado não informa a velocidade nem permite afirmar que ele só seria necessário nessa situação.

Questão 2 – Luvas térmicas na oficina de culinária

Durante uma oficina de culinária em uma escola pública, estudantes compararam duas luvas térmicas para retirar uma assadeira aquecida a 200 °C. A face interna de cada luva permaneceu a 30 °C, e a área de contato com a assadeira foi de 0,020 m². A luva de silicone apresentava condutividade térmica de 0,05 W/(m·K) e espessura de 3,0 mm, enquanto a luva de algodão apresentava condutividade térmica de 0,20 W/(m·K) e espessura de 1,0 mm. Considerando a condução de calor através das luvas, a taxa de transferência térmica é proporcional a kA?T/d, em que k é a condutividade térmica e d é a espessura.

Com base nos dados do experimento, qual é a principal vantagem da luva de silicone na proteção contra queimaduras por condução térmica?

• ✅ A) A luva de silicone dificulta mais a condução, pois combina menor condutividade térmica com maior espessura. — Para comparar a condução, deve-se considerar a razão k/d, pois a área de contato e a diferença de temperatura são iguais nas duas situações. Para o silicone, k/d = 0,05/0,003, enquanto, para o algodão, k/d = 0,20/0,001. Assim, o silicone apresenta menor taxa de transferência de calor e maior resistência térmica.
• ❌ B) A luva de silicone conduz mais calor, pois sua maior espessura amplia a transferência térmica. — A alternativa atribui à maior espessura um efeito contrário ao previsto pela relação kAΔT/d. Mantidos k, A e ΔT, aumentar d reduz a taxa de condução.
• ❌ C) As duas luvas transferem a mesma quantidade de calor, pois têm igual área de contato e diferença de temperatura. — A igualdade de área e de diferença de temperatura não torna os fluxos iguais, porque os valores de condutividade e espessura também entram na relação da condução.
• ❌ D) A luva de algodão protege mais, pois sua menor espessura reduz o caminho percorrido pelo calor. — A alternativa inverte o efeito da espessura na condução térmica: mantendo as demais condições, uma menor espessura facilita a transferência de calor.
• ❌ E) A luva de algodão conduz menos calor, pois sua menor condutividade compensa a menor espessura. — Embora a alternativa mencione uma comparação entre condutividade e espessura, o algodão tem condutividade maior, não menor. Além disso, sua menor espessura também favorece a condução.

Questão 3 – Força média na frenagem da bicicleta

Durante uma atividade de mobilidade urbana em uma ciclofaixa, um estudante e sua bicicleta apresentam massa total de 80 kg. Ao perceber um obstáculo, ele aciona os freios e reduz sua velocidade de 8 m/s para zero em 2,0 s. O professor destaca que o capacete ajuda a proteger a cabeça em uma eventual queda e que freios bem regulados contribuem para controlar a desaceleração da bicicleta.

Com base nessa situação, qual alternativa apresenta corretamente o módulo da força média resultante associada à frenagem e a relação entre os equipamentos de segurança e a redução de riscos?

• ❌ A) A aceleração média tem módulo de 8 m/s², pois corresponde diretamente à velocidade inicial. Desse modo, a força média é 640 N, e freios bem regulados não alteram a segurança porque apenas diminuem a velocidade. — A aceleração não é igual à velocidade inicial; deve ser obtida pela razão entre a variação da velocidade e o tempo. Freios em boas condições contribuem para controlar a frenagem.
• ✅ B) A aceleração média tem módulo de 4 m/s², pois a velocidade varia 8 m/s em 2,0 s. Assim, o módulo da força média resultante é 320 N, calculado por F = 80 · 4. O capacete reduz a possibilidade de lesões na cabeça em uma queda, enquanto freios bem regulados ajudam a controlar a frenagem. — A aceleração média é a variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo: a = (0 − 8)/2,0 = −4 m/s². O sinal negativo indica que a aceleração tem sentido oposto ao movimento. Pelo princípio fundamental da dinâmica, F = m · |a| = 80 · 4 = 320 N. O capacete não impede necessariamente a queda, mas pode reduzir lesões na cabeça; os freios em boas condições favorecem o controle da parada.
• ❌ C) A aceleração média tem módulo de 2 m/s², pois a velocidade inicial deve ser dividida pelo dobro do intervalo. Assim, a força média é 160 N, e o capacete substitui a manutenção dos freios na prevenção de quedas. — O intervalo de tempo não deve ser dobrado: a aceleração média é calculada dividindo a variação da velocidade por 2,0 s. Além disso, o capacete e os freios têm funções diferentes.
• ❌ D) A aceleração média tem módulo de 4 m/s², mas a força deve ser obtida dividindo a massa pela aceleração. Assim, a força média é 20 N, e o capacete e os freios reduzem igualmente o impacto da queda. — Pela segunda lei de Newton, a força é obtida multiplicando a massa pelo módulo da aceleração, e não dividindo-a. Capacete e freios também não atuam da mesma maneira.
• ❌ E) A aceleração média é nula, porque a bicicleta termina parada. Portanto, a força média durante a frenagem também é nula, embora o capacete possa ser útil apenas para manter o equilíbrio do ciclista. — A velocidade final nula não implica aceleração nula durante todo o intervalo. Como a velocidade mudou de 8 m/s para zero, houve desaceleração. O capacete também não tem como função principal manter o equilíbrio.

Questão 4 – Capacete de obra e limite do fabricante

Em um ensaio de segurança realizado em uma obra, um sensor instalado no capacete registrou que a força máxima transmitida à cabeça de um trabalhador durante a queda de uma ferramenta foi de 800 N. O fabricante informa que o capacete foi projetado para suportar forças de impacto de até 1 000 N. Para esse ensaio, considera-se que impactos com força máxima igual ou inferior ao limite do fabricante correspondem a baixo risco de lesão pelo impacto, embora não eliminem a necessidade de atendimento às demais normas de segurança.

Com base nos dados do ensaio e no critério informado pelo fabricante, qual conclusão é adequada sobre o risco de lesão do trabalhador causado por esse impacto?

• ✅ A) Baixo risco de lesão pelo impacto, segundo o critério adotado. — A força máxima medida foi de 800 N, enquanto o limite informado pelo fabricante é de 1 000 N. Como 800 N é menor que 1 000 N e o texto estabelece que forças iguais ou inferiores ao limite correspondem a baixo risco, essa é a conclusão adequada. Isso não significa que todo risco tenha sido eliminado.
• ❌ B) Impacto irrelevante para a segurança do trabalhador. — Embora esteja abaixo do limite e seja classificado como de baixo risco pelo critério do ensaio, o impacto não é declarado irrelevante; o texto apenas afirma que outros cuidados de segurança continuam necessários.
• ❌ C) Alto risco de lesão, pois todo impacto é perigoso. — Esse raciocínio desconsidera o critério quantitativo apresentado no texto, que classifica como baixo risco um impacto cuja força máxima não ultrapasse 1 000 N.
• ❌ D) Risco moderado, pois 800 N corresponde a 80% do limite. — Calcular a razão entre 800 N e 1 000 N não altera a classificação definida no texto: qualquer valor igual ou inferior ao limite é considerado de baixo risco pelo critério adotado.
• ❌ E) Necessidade de trocar o capacete após o impacto. — O texto informa a força registrada e o limite de resistência, mas não estabelece que um impacto abaixo desse limite obrigue a substituição do equipamento.

Questão 5 – Manuseio de panela quente

Em uma atividade de Física sobre segurança na cozinha, estudantes analisaram o manuseio de uma panela de alumínio recém-retirada do fogão. O cabo e as paredes metálicas estavam muito quentes, pois o metal transfere energia térmica com facilidade. A professora explicou que, para proteger as mãos, é necessário diminuir o fluxo de calor por condução e utilizar um material apropriado para altas temperaturas, seco e em bom estado.

Com base no texto, qual equipamento é mais indicado para reduzir a transferência de calor da panela às mãos durante seu manuseio?

• ❌ A) Luvas descartáveis de borracha fina, pois qualquer borracha impede totalmente a passagem de calor. — Embora a borracha possa ser menos condutora que o metal, luvas descartáveis finas não são necessariamente projetadas para altas temperaturas e podem aquecer, deformar ou perder sua proteção.
• ✅ B) Luvas térmicas próprias para cozinha, feitas de silicone ou tecido espesso isolante. — As luvas térmicas são projetadas para suportar altas temperaturas e dificultar a condução de calor até as mãos. Materiais isolantes, como silicone apropriado ou tecido espesso e seco, reduzem o fluxo de energia térmica entre a panela e a pele.
• ❌ C) Um pegador metálico sem revestimento, pois mantém as mãos afastadas da panela. — Afastar as mãos pode reduzir o contato direto, mas um pegador metálico sem revestimento conduz calor da panela ao cabo e pode aquecer durante o uso, não oferecendo a proteção térmica adequada.
• ❌ D) Um pano úmido dobrado, pois a água presente nele absorve o calor da panela. — A água facilita a transferência de energia térmica e, ao aquecer, pode formar vapor, aumentando o risco de queimaduras. Além disso, a umidade reduz a capacidade isolante de muitos tecidos.
• ❌ E) Luvas metálicas finas, pois o metal suporta temperaturas elevadas sem se deformar. — O distrator confunde resistência mecânica ou ao aquecimento com isolamento térmico. Metais conduzem calor com facilidade e podem transferi-lo rapidamente para as mãos.

Questão 6 – Carregar sacolas na escada

Durante uma campanha de prevenção de acidentes domésticos, um fisioterapeuta observou pessoas subindo escadas com sacolas de compras. Ele explicou que, quanto mais distante do corpo está a carga, maior é o torque exercido sobre a coluna e as articulações. Também destacou que o corrimão pode ampliar a estabilidade e reduzir a necessidade de compensações musculares durante a subida.

Com base no texto, qual prática é mais adequada para reduzir o risco de lesões nas articulações dos membros inferiores ao subir escadas carregando uma sacola pesada?

• ❌ A) Manter a sacola próxima ao corpo e subir sem utilizar o corrimão. — A proximidade da carga reduz o torque, mas a ausência do corrimão elimina uma importante fonte de apoio e estabilidade durante a subida.
• ✅ B) Manter a sacola próxima ao corpo e utilizar o corrimão durante a subida. — A carga próxima ao corpo reduz o braço de alavanca e, portanto, o torque que tende a aumentar o esforço sobre a coluna e as articulações. O uso do corrimão amplia a estabilidade e diminui a necessidade de ajustes posturais, reduzindo o risco de sobrecarga e desequilíbrio.
• ❌ C) Manter a sacola afastada do corpo e utilizar o corrimão durante a subida. — Embora o uso do corrimão favoreça a estabilidade, manter a carga afastada aumenta o braço de alavanca e o torque sobre as articulações.
• ❌ D) Aumentar a velocidade dos passos e utilizar o corrimão durante a subida. — A maior velocidade pode reduzir o tempo disponível para ajustes posturais e aumentar as forças envolvidas em cada apoio, sem diminuir o torque causado pela carga.
• ❌ E) Distribuir a sacola em um único lado e utilizar o corrimão durante a subida. — Concentrar a carga em um único lado favorece inclinações e rotações compensatórias do corpo, podendo aumentar a sobrecarga assimétrica nas articulações.

Questão 7 – Corrente do chuveiro e o dispositivo DR

Em uma residência brasileira, um chuveiro elétrico de potência nominal igual a 4 400 W é conectado a uma rede de 220 V. Para ampliar a segurança do circuito, instala-se um dispositivo diferencial residual (DR) com sensibilidade de 30 mA. Esse dispositivo compara a corrente que chega ao chuveiro com a corrente que retorna pelo circuito e interrompe a alimentação quando identifica uma diferença compatível com fuga de corrente para a terra.

Com base nas informações do texto, qual alternativa apresenta corretamente a corrente nominal do chuveiro e explica por que o dispositivo DR reduz o risco de eletrocussão durante o banho?

• ❌ A) A corrente nominal é 0,05 A, pois I = V/P = 220/4 400; o DR interrompe o circuito quando a corrente normal do chuveiro alcança 30 mA. — O erro consiste em inverter a relação entre potência, tensão e corrente, usando I = V/P. Também confunde a corrente nominal do aparelho com o limiar de atuação do DR.
• ✅ B) A corrente nominal é 20 A, pois I = P/V = 4 400/220; o DR interrompe o circuito quando detecta fuga de corrente de aproximadamente 30 mA, valor muito inferior à corrente nominal. — Para um aparelho resistivo, P = VI. Assim, I = P/V = 4 400 W/220 V = 20 A. O DR não tem a função de limitar a corrente normal do chuveiro; ele compara as correntes de ida e de retorno. Se parte da corrente escapar para a terra, surge uma diferença entre elas. Ao atingir aproximadamente 30 mA, o DR desliga o circuito, reduzindo o tempo de exposição a uma corrente perigosa.
• ❌ C) A corrente nominal é 20 A, pois I = P/V = 4 400/220; o DR interrompe o circuito porque reduz continuamente a corrente normal do chuveiro para 30 mA. — O erro está em atribuir ao DR a função de reduzir continuamente a corrente de operação. O dispositivo apenas interrompe a alimentação quando detecta uma corrente diferencial compatível com fuga.
• ❌ D) A corrente nominal é 20 A, pois I = P/V = 4 400/220; o DR interrompe o circuito apenas quando a corrente total do chuveiro ultrapassa 30 mA. — O cálculo da corrente nominal está correto, mas a função do DR foi interpretada de modo errado. O dispositivo atua pela diferença entre as correntes de ida e retorno, não pela corrente total normal do chuveiro.
• ❌ E) A corrente nominal é 20 A, pois I = P/V = 4 400/220; o DR interrompe o circuito somente quando a tensão da rede diminui para 30 mV. — O cálculo da corrente está correto, mas o distrator troca a grandeza monitorada e a unidade do dispositivo. O DR é especificado por corrente diferencial residual, em miliampères, e não por tensão.

Questão 8 – Cilindro de ar comprimido no sol

Durante uma tarde muito quente, uma borracharia mantém um cilindro de ar comprimido no interior de uma caminhonete exposta ao Sol. Para uma análise de segurança, considera-se que o cilindro rígido contém a mesma quantidade de gás e que sua pressão absoluta inicial é 6,0 x 10^5 Pa, a 27 graus C. O manual informa que o recipiente não deve operar acima de 6,8 x 10^5 Pa. Medições indicam que, no veículo fechado, a temperatura do cilindro pode atingir 77 graus C. Admitindo o comportamento de gás ideal, aplica-se a relação p1/T1 = p2/T2, com as temperaturas expressas em kelvin. O responsável avalia recursos para evitar danos ao recipiente e às pessoas próximas.

Analise os dados do texto e identifique a medida de segurança adequada para reduzir o risco de ruptura do cilindro.

• ✅ A) Adotar válvula de alívio ajustada a no máximo 6,8 x 10^5 Pa e guardar o cilindro à sombra. — A temperatura passa de 300 K para 350 K, elevando a pressão a 7,0 x 10^5 Pa. A válvula limita a pressão e a sombra reduz o aquecimento.
• ❌ B) Adotar aumento da pressão inicial para 6,8 x 10^5 Pa e guardar o cilindro à sombra. — Erro de proporcionalidade: aumentar a pressão inicial faz a pressão final crescer ainda mais quando a temperatura aumenta.
• ❌ C) Adotar válvula de alívio ajustada a 7,0 x 10^5 Pa e guardar o cilindro à sombra. — Erro de comparação com o limite: 7,0 x 10^5 Pa é maior que a pressão máxima indicada pelo manual, não protegendo o recipiente.
• ❌ D) Adotar revestimento isolante e manter a válvula ajustada a 7,0 x 10^5 Pa. — Erro de confiança em proteção parcial: o isolamento pode retardar o aquecimento, mas a válvula ajustada acima do limite mantém o risco.
• ❌ E) Adotar resfriamento eventual com água e dispensar a válvula de alívio. — Erro de prevenção incompleta: um resfriamento eventual não garante controle contínuo da pressão, e dispensar a válvula elimina uma proteção essencial.

Próximos passos para a sua aula

Depois de trabalhar essas questões, uma boa sequência é pedir que os alunos reescrevam, com as próprias palavras, a regra de segurança que cada situação ensina. Isso ajuda a fixar o conceito físico e a transformá-lo em hábito. Se você quer montar uma avaliação personalizada com esse tema, pode fazer seu cadastro grátis no GeraProva e gerar provas em poucos minutos, sempre revisando o conteúdo antes de aplicar.

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