PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 93 (CFS 1) da EEAR 2018

CFS 1 · Física: Impulso e quantidade de movimento

– Um garoto chuta uma bola de futebol de 400\text{g} exercendo sobre ela uma força de 20\text{N}. Determine quanto tempo, em segundos, essa força deve atuar sobre a bola para que ela saia do repouso e atinja uma velocidade de 10\text{ m/s}.

  1. A
    0{,}1
  2. B
    0{,}2
  3. C
    0{,}3
  4. D
    0{,}4
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Usamos o teorema do impulso: o impulso da força é igual à variação da quantidade de movimento, F\cdot\Delta t = m\cdot\Delta v. É o que acontece quando a força é constante e atua durante um intervalo de tempo.

Passo a passo:

  1. Converter a massa para o SI: m = 400\ \text{g} = 0{,}4\ \text{kg}.
  2. Variação da velocidade: a bola parte do repouso, então \Delta v = 10 - 0 = 10\ \text{m/s}.
  3. Aplicar o teorema do impulso:
20\cdot\Delta t = 0{,}4\cdot 10
  1. Isolar o tempo:
\Delta t = \frac{4}{20} = 0{,}2\ \text{s}

Conferindo pela 2ª lei de Newton: a = F/m = 20/0{,}4 = 50\ \text{m/s}^2, e t = \Delta v/a = 10/50 = 0{,}2\ \text{s}. O resultado é o mesmo.

Alternativa B.

Pegadinha: Esquecer de converter 400 g para 0,4 kg leva a \Delta t = 200 s, que não aparece, mas pode levar o aluno a chutar um valor errado.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AResulta de erro de cálculo, por exemplo usar m=0{,}2 kg ou dividir de forma errada; não bate com \Delta t = m\Delta v/F.
  • CNão corresponde a nenhuma combinação correta dos dados; o valor certo de m\Delta v/F é 0{,}2 s.
  • DSeria obtido ao usar m=0{,}8 kg ou outro valor errado; com 0{,}4 kg o tempo é 0{,}2 s.

Assunto: Impulso e quantidade de movimento.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 93 no caderno CFS 1 da EEAR 2018

Fonte: EEAR 2018 · CFS 1. Prova oficial ↗