Um chute tem massa efetiva 6,0 kg e velocidade de 8,0 m/s ao impactar um saco. A energia cinética do chute é…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um chute tem massa efetiva 6,0 kg e velocidade de 8,0 m/s ao impactar um saco. A energia cinética do chute é absorvida por uma força média de 1,2×10³ N do saco. Calcule a energia cinética inicial e a distância média de parada do pé. Use Ec = ½ m v² (J) e d = Ec/F (m).
- A) Ec = 150 J; distância de parada d = 0,12 m
- B) Ec = 180 J; distância de parada d = 0,15 m
- C) Ec = 250 J; distância de parada d = 0,20 m
- D) Ec = 200 J; distância de parada d = 0,17 m
- E) Ec = 192 J; distância de parada d = 0,16 m.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: massa m = 6,0 kg, velocidade v = 8,0 m/s e força média F = 1,2×10³ N = 1200 N. Passo 2: Calcule a energia cinética com Ec = ½ m v². Como v² = 8,0² = 64, temos Ec = ½ × 6,0 × 64 = 3,0 × 64 = 192 J. Passo 3: Calcule a distância média de parada com d = Ec/F. Temos d = 192 / 1200 = 0,16 m. Passo 4: Confira com as alternativas: a alternativa E apresenta Ec = 192 J e d = 0,16 m, exatamente os valores encontrados, o que confirma a resposta. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A tem Ec = 150 J, valor que não corresponde a ½ × 6,0 × 64; a alternativa B tem Ec = 180 J, que também não resulta da fórmula com v = 8,0 m/s; a alternativa C tem Ec = 250 J, valor incompatível com os dados; a alternativa D tem Ec = 200 J, e ainda que o cálculo de d (200/1200 = 0,167) seja arredondado para 0,17 m, a energia está errada. Passo 6: Conclusão: o gabarito oficial E está correto, pois o cálculo direto dos dados do enunciado leva a Ec = 192 J e d = 0,16 m.
💡 Dica: Calcule a energia cinética antes de determinar a distância de parada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo do quadrado da velocidade ou da multiplicação ao aplicar ½ m v², chegando a 150 J. A distância 0,12 m é consequência direta desse valor incorreto dividido por 1200.
O aluno aplicou mal a fórmula da energia cinética, obtendo 180 J a partir de uma multiplicação incorreta com a massa ou a velocidade. Depois dividiu esse valor por 1200 e obteve 0,15 m.
O aluno calculou a energia cinética com um valor muito acima do correto, possivelmente por erro na potência da velocidade ou na multiplicação. A distância 0,20 m decorre desse valor errado.
O aluno obteve Ec = 200 J por erro de cálculo na fórmula e depois fez a divisão de 200 por 1200 com arredondamento para 0,17 m. A ideia de dividir a energia pela força estava correta, mas a energia inicial estava errada.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da energia cinética e calcular incorretamente, resultando em valores errados para a energia e a distância.
Ec = 0,5·6·8² = 192 J; d = 192/1200 = 0,16 m.
Raio-X da questão
energia cinética e força
avaliacao
energia cinética · força média
Revisar a fórmula da energia cinética e a relação entre força e distância.
O aluno pode confundir a fórmula da energia cinética e calcular incorretamente, resultando em valores errados para a energia e a distância.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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