Na aula de Educação Física, uma criança de 30 kg salta de 0,60 m e flexiona os joelhos por 0,30 m para parar a…
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
Na aula de Educação Física, uma criança de 30 kg salta de 0,60 m e flexiona os joelhos por 0,30 m para parar a queda. Use g = 10 m/s² e a fórmula N = mg + mgh/s. Calcule a força média N nas pernas da criança durante a aterrissagem.
- A) 300 N
- B) 900 N
- C) 354 N
- D) 600 N
- E) 480 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. m = 30 kg, h = 0,60 m (altura da queda), s = 0,30 m (distância de frenagem pelos joelhos) e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule o peso da criança, mg = 30 × 10 = 300 N. Passo 3: Calcule o termo mgh = 30 × 10 × 0,60 = 180 (unidade de energia, joules). Passo 4: Divida esse termo por s, obtendo mgh/s = 180 / 0,30 = 600 N. Passo 5: Some as duas parcelas usando a fórmula dada: N = mg + mgh/s = 300 + 600 = 900 N. Passo 6: Compare com o gabarito oficial. A resposta 900 N, alternativa B, está correta e coincide com o gabarito. Por que as outras estão erradas: A (300 N) considera apenas o peso e ignora o efeito do impacto; C (354 N) multiplica h por s em vez de dividir, o que daria 54 N no termo de impacto; D (600 N) calcula só a parcela mgh/s e esquece o peso mg; E (480 N) soma o peso ao valor de mgh sem dividir por s.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força média considerando a massa e a altura.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que a força nas pernas é só o peso da criança, ignorando que a parada brusca aumenta a força por causa da queda e da frenagem.
N = mg + mgh/s = 30 × 10 + (30 × 10 × 0,60 ÷ 0,30) = 300 + 600 = 900 N.
O aluno inverte a operação no termo de impacto e multiplica h por s (0,60 × 0,30 = 0,18) em vez de dividir, obtendo 300 × 0,18 = 54 N extra.
O aluno calcula corretamente a parcela de impacto mgh/s = 600 N, mas esquece de somar o peso mg da criança.
O aluno calcula mgh = 180 e soma ao peso (300 + 180 = 480), esquecendo de dividir pela distância de frenagem s = 0,30 m.
Raio-X da questão
força média durante frenagem
avaliacao
força e movimento · cálculo de força média
Revisar a fórmula da força e conceitos de movimento e frenagem.
Confundir a fórmula da força média, utilizando apenas a energia potencial sem considerar o peso da criança.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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