Durante um treino, um judoca de massa m = 70 kg recebe um empurrão horizontal médio F = 150 N aplicado no…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Planejar e utilizar estratégias básicas das lutas experimentadas, reconhecendo as suas características técnico-táticas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um treino, um judoca de massa m = 70 kg recebe um empurrão horizontal médio F = 150 N aplicado no centro de massa por ?t = 0,30 s. Calcule (a) o impulso J aplicado e (b) a variação da velocidade horizontal ?v do judoca (assuma v0 = 0). Use J = F·?t (N·s) e ?v = J/m (m/s). Direção: horizontal para a frente.
- A) J = 45 N·s (para frente); ?v = 0,64 m/s (para frente).
- B) J = 30 N·s; ?v = 0,43 m/s.
- C) J = 40 N·s; ?v = 0,57 m/s.
- D) J = 50 N·s; ?v = 0,71 m/s.
- E) J = 0 N·s; ?v = 0 m/s.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 70 kg, força média F = 150 N horizontal para a frente, intervalo de tempo Δt = 0,30 s e velocidade inicial v0 = 0. O símbolo '?' no enunciado corresponde ao Δ (delta) de variação de tempo e de velocidade. Passo 2: Calcule o impulso pela fórmula J = F·Δt. J = 150 × 0,30 = 45 N·s, com direção e sentido horizontais para a frente, pois a força tem esse mesmo sentido. Passo 3: Calcule a variação de velocidade pela relação ΔV = J/m, que vem do Teorema do Impulso (J = Δquantidade de movimento = m·Δv, já que v0 = 0). ΔV = 45 / 70 = 0,643 m/s, que arredondado é 0,64 m/s, também para a frente. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa A apresenta J = 45 N·s e ΔV = 0,64 m/s, exatamente o resultado obtido, o que confirma o gabarito oficial. Passo 5: Verifique as demais. B usa um impulso menor que o correto. C e D também têm impulsos incompatíveis com F·Δt. E afirma que não há impulso, o que contraria a existência de força atuando durante um intervalo de tempo.
💡 Dica: Calcule o impulso e a variação da velocidade usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
Impulso J = F·?t = 150 N·0,30 s = 45 N·s. Variação de velocidade ?v = J/m = 45 N·s / 70 kg = 0,6429 m/s ˜ 0,64 m/s, direção do empurrão.
O aluno provavelmente errou o produto F·Δt, obtendo J = 30 N·s (por exemplo, usando Δt de 0,20 s ou multiplicando incorretamente). Depois dividiu esse valor por 70 kg, chegando a 0,43 m/s.
O aluno calculou o impulso com erro aritmético, obtendo J = 40 N·s, e propagou esse valor ao dividir por 70 kg, resultando em 0,57 m/s. O conceito de impulso estava certo, mas a conta não.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do impulso, calculando incorretamente a força ou o tempo, resultando em um valor de impulso menor do que o correto.
O aluno provavelmente usou um intervalo de tempo incorreto, como cerca de 1/3 de segundo, ou errou a multiplicação para chegar a J = 50 N·s. Ao dividir por 70 kg obteve 0,71 m/s.
O aluno acredita que, se o judoca não se desloca de forma visível, não houve impulso ou variação de velocidade. Não percebe que a força atua durante 0,30 s e transfere quantidade de movimento ao corpo, mesmo que o efeito seja pequeno.
Raio-X da questão
impulso e variação de velocidade
avaliacao
impulso e variação de velocidade · força e massa
Revisar as fórmulas de impulso e variação de velocidade em dinâmica.
O aluno pode confundir a fórmula do impulso, calculando incorretamente a força ou o tempo, resultando em um valor de impulso menor do que o correto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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