Na corrida de saco, uma criança de massa m = 30,0 kg parte do repouso e, ao impulsionar-se com um salto, passa…
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
Na corrida de saco, uma criança de massa m = 30,0 kg parte do repouso e, ao impulsionar-se com um salto, passa a ter velocidade horizontal v = 2,00 m/s. Calcule o impulso J (em N·s) aplicado na criança. Use J = ?p, com p = m·v e velocidades em m/s.
- A) J = 30,0·2,00 N
- B) J = ?p = m·?v = 30,0 kg × 2,00 m/s = 60,0 N·s.
- C) J = 2,00 N·s
- D) J = 30,0 N·s
- E) J = 60,0 kg·m/s²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 30,0 kg, a criança parte do repouso, logo a velocidade inicial é 0, e a velocidade final horizontal é v = 2,00 m/s.
- Lembre o teorema do impulso: o impulso é igual à variação da quantidade de movimento, J = Δp = p_final - p_inicial.
- Calcule as quantidades de movimento. Antes, p_inicial = m·0 = 0. Depois, p_final = m·v = 30,0 × 2,00 = 60,0 kg·m/s.
- Calcule o impulso: J = 60,0 - 0 = 60,0 N·s. Como 1 N·s equivale a 1 kg·m/s, a unidade está correta.
- A alternativa B está correta, pois apresenta J = Δp = m·Δv = 30,0 kg × 2,00 m/s = 60,0 N·s.
- Por que as outras estão erradas: A tem o valor numérico certo, mas a unidade N não serve para impulso, que é N·s. C usa apenas a velocidade e ignora a massa. D usa apenas a massa e ignora a velocidade. E escreve kg·m/s², que é a unidade de força (newton), e não de impulso.
- Conclusão: o gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita independentemente.
💡 Dica: Calcule o impulso usando a fórmula J = m·v.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o produto 30,0 × 2,00 = 60, mas atribui a unidade N (força) em vez de N·s (impulso). Ele pode ter esquecido que o impulso tem unidade de quantidade de movimento.
Por que engana: Confundir a fórmula do impulso com a de força, aplicando incorretamente as unidades de medida.
Impulso J é a variação do momento linear: J = ?p = m(v - v0). Com v0 = 0, J = m·v = 30,0·2,00 = 60,0 N·s (unidade N·s = kg·m/s).
O aluno toma apenas a velocidade final (2,00) como se fosse o impulso, ignorando a massa da criança. Ele não percebe que o impulso depende da variação da quantidade de movimento, que envolve massa e velocidade.
O aluno usa apenas a massa (30,0 kg) e ignora a velocidade adquirida, atribuindo a unidade N·s por confusão com a fórmula do impulso. Ele não aplica J = m·v.
O aluno calcula o valor numérico 60,0 corretamente, mas escreve kg·m/s², que é a unidade de força (newton). Ele confunde a unidade do impulso (N·s, equivalente a kg·m/s) com a da força.
Raio-X da questão
impulso e movimento
avaliacao
impulso e movimento · conservacao da quantidade de movimento
Revisar a relação entre impulso, massa e velocidade.
Confundir a fórmula do impulso com a de força, aplicando incorretamente as unidades de medida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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