Em uma rodovia, um caminhão de massa 8 000 kg viaja a 18,0 m/s. Instala-se uma barreira que aumenta o tempo de…
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 rodovia, um caminhão de massa 8 000 kg viaja a 18,0 m/s. Instala-se uma barreira que aumenta o tempo de colisão de 0,20 s para 0,80 s. Calcule o impulso J, as forças médias antes e depois (F = J/?t) e a energia cinética dissipada. Avalie sucintamente como o aumento de tempo contribui para segurança e sustentabilidade.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: ?v = 0-18,0 = -18,0 m/s ? J = m·?v = 8 000·(-18,0) = -144 000 N·s (|J|=1,44×10^5 N·s). Força média inicial F1 = 144000/0,20 = 720 000 N. Com barreira F2 = 144000/0,80 = 180 000 N. Energia cinética dissipada ?K = ½·m·v^2 = 0,5·8000·(18,0)^2 = 1 296 000 J. Avaliação: aumentar o tempo de colisão reduz a força média em fator 4, diminuindo danos estruturais, lesões e necessidade de reparos; isso favorece soluções reutilizáveis e menor consumo de materiais/energia, alinhando segurança e sustentabilidade.
Explicação
Os cálculos realizados demonstram a relação entre impulso, força média e energia cinética, evidenciando como o aumento do tempo de colisão reduz a força média aplicada, o que é crucial para minimizar danos e lesões. A análise final destaca a importância desse aumento de tempo para promover não apenas a segurança dos ocupantes, mas também a sustentabilidade ao diminuir a necessidade de reparos e o consumo de recursos. Assim, a resposta apresenta uma compreensão clara dos conceitos físicos envolvidos e suas implicações práticas.
Raio-X da questão
impulso e energia cinética
avaliacao
impulso e energia cinética · forças médias
Revisar as fórmulas de impulso e energia cinética.
O aluno pode confundir o conceito de impulso com força, calculando a força média sem considerar o tempo de colisão corretamente.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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