Num carrinho de rolimã (brincadeira tradicional), a massa total é m = 30 kg. O carrinho parte do repouso e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir brincadeiras e jogos populares do Brasil e do mundo, incluindo aqueles de matriz indígena e africana, e recriá-los, valorizando a importância desse patrimônio histórico cultural.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num carrinho de rolimã (brincadeira tradicional), a massa total é m = 30 kg. O carrinho parte do repouso e desce por uma rampa de comprimento L = 6,0 m inclinada de ? = 12°. O atrito efetivo é µ = 0,040. Adote g = 10 m/s². Usando F = m·a e a = g·sin? - µ·g·cos?, calcule: (a) aceleração a (m/s²); (b) tempo t (s) para percorrer L; (c) velocidade v (m/s) ao final da rampa. Considere movimento unidimensional ao longo da rampa.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo das funções trigonométricas: sin12° ˜ 0,2079; cos12° ˜ 0,9781. Aceleração: a = g·sin? - µ·g·cos? = 10·0,2079 - 0,04·10·0,9781 = 2,079 - 0,391 = 1,688 ˜ 1,69 m/s². Tempo: t = v(2L/a) = v(12/1,688) = v(7,108) ˜ 2,67 s. Velocidade final: v = v(2 a L) = v(2·1,688·6) = v(20,256) ˜ 4,50 m/s.
Explicação
A aceleração é calculada levando em conta a força gravitacional que atua ao longo da rampa e a força de atrito que se opõe ao movimento. O tempo para percorrer a rampa é determinado pela relação entre a distância, a aceleração e a velocidade, enquanto a velocidade final é obtida a partir da aceleração e da distância percorrida. Todos os cálculos utilizam as fórmulas adequadas para o movimento uniformemente acelerado, resultando em valores coerentes com as condições do problema.
Raio-X da questão
movimento unidimensional
avaliacao
movimento unidimensional · forças e aceleração
Revisar as fórmulas de movimento e forças em rampas.
O aluno pode confundir a fórmula da aceleração, aplicando incorretamente os valores de atrito e gravidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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