Em uma projeção controlada, um aluno de 60 kg se desloca a 2,0 m/s e colide com um parceiro de 60 kg em…
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 projeção controlada, um aluno de 60 kg se desloca a 2,0 m/s e colide com um parceiro de 60 kg em repouso; após o contato ambos seguem juntos. Calcule a variação de momento (impulso) sofrida pelo parceiro e a energia cinética dissipada. Em seguida, explique como aumentar o tempo de contato reduz a força média aplicada e proponha medidas físicas de segurança na queda.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Resolução: p_i = m1·v1 = 60·2,0 = 120 kg·m/s. Massa total = 120 kg ? v_f = 120/120 = 1,0 m/s. Impulso no parceiro: ?p = m2·v_f - 0 = 60·1,0 = 60 kg·m/s. Energias: KE_i = ½·60·(2,0)² = 120 J; KE_f = ½·120·(1,0)² = 60 J; energia dissipada = 60 J (deformação/atrito/ calor). Fórmulas: J = ?p; F_med = J/?t. Aumentar ?t reduz F_med inversamente (ex.: se ?t = 0,5 s, F_med = 60/0,5 = 120 N). Medidas práticas: rolar ao cair, flexionar joelhos, usar tatame acolchoado, guiar a queda para distribuir a força e aumentar o tempo de contato; essas medidas diminuem a força média e mitigam lesões.
Explicação
A resolução apresenta os cálculos necessários para determinar a variação de momento e a energia cinética dissipada, utilizando as leis da conservação do momento e da energia. A explicação sobre como aumentar o tempo de contato reduz a força média é fundamentada na relação entre impulso e força, demonstrando a importância de medidas de segurança para minimizar lesões. As sugestões práticas fornecidas são eficazes para aumentar o tempo de contato e, consequentemente, diminuir a força aplicada durante uma queda.
Raio-X da questão
momento e energia cinética
avaliacao
conservacao de momento · energia cinetica
Revisar as leis da conservação do momento e energia cinética.
O aluno pode confundir a variação de momento com a energia cinética, não aplicando corretamente as fórmulas para cada conceito.
saude
pensamento_critico
cientifico
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