Durante uma travessia em trilha, uma criança de massa 35,0 kg apoia-se inteiramente em um pé; a área de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma travessia em trilha, uma criança de massa 35,0 kg apoia-se inteiramente em um pé; a área de contato do solado é A = 0,020 m². Calcule a pressão média no solo em pascal (Pa) e em kilopascal (kPa). Use P = F/A, com F = m g e g = 10 m/s². Compare com um limite de solo sensível de 200 kPa e indique se há risco de compactação.
- A) P = (35,0·10)/0,020 = 17 500 Pa = 17,5 kPa; menor que 200 kPa ? sem risco de compactação.
- B) P = 200 Pa
- C) P = 350 kPa
- D) P = 7,0 kPa
- E) P = 50,0 kPa
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 35,0 kg, a área de contato é A = 0,020 m² e g = 10 m/s². Não há figura ou tabela necessária, pois todos os dados estão no enunciado.
- Calcule o peso (força) da criança. F = m·g = 35,0 · 10 = 350 N.
- Calcule a pressão média. P = F/A = 350 / 0,020 = 17 500 Pa.
- Converta para kPa. Como 1 kPa = 1000 Pa, P = 17 500 / 1000 = 17,5 kPa.
- Compare com o limite de solo sensível. 17,5 kPa é bem menor que 200 kPa, portanto não há risco de compactação nesse caso.
- Confira com o gabarito. A alternativa A apresenta exatamente esse cálculo e essa conclusão, então o gabarito oficial está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa B confunde o limite de 200 kPa com um valor em Pa; a alternativa C esquece de dividir a força pela área corretamente, resultando em ordem de grandeza errada; a alternativa D indica uma área ou conversão incorreta, pois 7,0 kPa exigiria uma área de 0,050 m²; a alternativa E resulta de um numerador errado, pois 50 kPa exigiria uma força de 1000 N.
💡 Dica: Calcule a força e depois a pressão usando a fórmula P = F/A.
Alternativa por alternativa
Força F = m g = 35,0·10 = 350 N; P = F/A = 350/0,020 = 17 500 Pa = 17,5 kPa, bem abaixo do limite de 200 kPa.
Tomou o valor do limite de solo sensível (200 kPa) e o escreveu como se fosse a pressão calculada, trocando a unidade de kPa por Pa.
Não realizou corretamente a divisão pela área ou trocou a ordem da operação, ficando com um valor de ordem de grandeza muito maior do que o correto.
Errou a área de contato, usando algo como 0,050 m² em vez de 0,020 m² (ou fez uma conversão incorreta de unidades), o que gera 7000 Pa.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula de pressão e calcular a força sem considerar a área corretamente, resultando em um valor de pressão incorreto.
Usou uma força incorreta no numerador (cerca de 1000 N, por arredondamento indevido da massa ou erro de multiplicação), obtendo 50 kPa.
Raio-X da questão
pressão no solo
avaliacao
pressão e força · cálculo de área
Revisar a fórmula de pressão e suas aplicações em contextos físicos.
O aluno pode confundir a fórmula de pressão e calcular a força sem considerar a área corretamente, resultando em um valor de pressão incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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