Prova de Física: Impulso e Quantidade de Movimento no 1º Ano
Tema: impulso e quantidade de movimento
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 8
Prova de Física – 1º Ano do Ensino Médio
Tema: Impulso e Quantidade de Movimento
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Instruções:
Leia atentamente cada questão e responda-a conforme suas instruções. Utilize os espaços disponíveis para suas respostas e, onde indicado, justifique seus raciocínios e cálculos.
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Questão 1: Múltipla Escolha
Um carro de 1.000 kg está se movendo a uma velocidade de 20 m/s. Qual é a quantidade de movimento (momentum) desse carro?
a) 10.000 kg.m/s
b) 20.000 kg.m/s
c) 1.000 kg.m/s
d) 50.000 kg.m/s
### Questão 2: Verdadeiro ou Falso
Leia as afirmações abaixo e marque V para verdadeiro e F para falso:
a) O impulso é igual ao produto da força e o tempo durante o qual a força atuou. ( )
b) A quantidade de movimento de um corpo é sempre constante, independentemente das forças atuantes. ( )
c) O impulso é uma grandeza vetorial. ( )
d) O princípio da conservação da quantidade de movimento é válido apenas em sistemas isolados. ( )
### Questão 3: Completar as Frases
Complete as frases a seguir utilizando as palavras abaixo:
(impulso, quantidade de movimento, força, tempo)
1. O ______ é a variação da ______ que um objeto experimenta quando uma ______ é aplicada a ele durante um determinado ______.
### Questão 4: Dissertativa
Explique o conceito de impulso e sua relação com a quantidade de movimento. Inclua em sua resposta a equação que relaciona essas grandezas e descreva um exemplo prático onde essa relação se aplica.
### Questão 5: Múltipla Escolha com Cálculo
Um jogador de futebol chuta uma bola de 0,5 kg, aplicando uma força de 100 N durante 0,2 s. Qual será a variação da quantidade de movimento da bola após o chute?
a) 8 kg.m/s
b) 10 kg.m/s
c) 12 kg.m/s
d) 15 kg.m/s
### Questão 6: Análise de Cenário
Um caminhão pesado colide com um carro leve, ambos em movimento na mesma direção e com velocidades diferentes. Discuta qualitativamente como a quantidade de movimento é direcionada em uma colisão e explique se o momento total é sempre conservado, justificando sua resposta.
### Questão 7: Múltipla Escolha
Qual das seguintes situações representa uma troca de quantidade de movimento?
a) Um objeto em queda livre.
b) Dois patinadores que se afastam após uma colisão.
c) Um balão que explode.
d) Uma esfera rolando em uma superfície.
### Questão 8: Dissertativa
Em um experimento realizado em sala de aula, um carro de brinquedo colide com um obstáculo e para. Discuta o que ocorre com a quantidade de movimento do carro e como a força de impacto se relaciona ao impulso durante a colisão.
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Gabarito
Questão 1:
Resposta correta: b
Justificativa: A quantidade de movimento (p) é dada pela fórmula ( p = m cdot v ). Assim, ( p = 1000 , text{kg} cdot 20 , text{m/s} = 20000 , text{kg.m/s} ).
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Questão 2:
a) V
b) F
c) V
d) V
Justificativa: O impulso depende do tempo de aplicação da força, a quantidade de movimento não é constante quando há forças atuantes, o impulso e a quantidade de movimento são vetoriais, e a conservação da quantidade de movimento é válida em sistemas isolados.
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Questão 3:
1. O impulso é a variação da quantidade de movimento que um objeto experimenta quando uma força é aplicada a ele durante um determinado tempo.
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Questão 4:
Resposta esperada: O impulso é a mudança na quantidade de movimento e é calculado por ( I = F cdot Delta t ), onde ( I ) é o impulso, ( F ) é a força aplicada e ( Delta t ) é o tempo de aplicação. Exemplo: chutar uma bola de futebol.
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Questão 5:
Resposta correta: b
Justificativa: O impulso ( I = F cdot Delta t = 100 , text{N} cdot 0,2 , text{s} = 20 , text{Ns} ) . A variação da quantidade de movimento é igual ao impulso.
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Questão 6:
Resposta esperada: A quantidade de movimento dos corpos antes e depois da colisão é analisada; em colisões não externas, a quantidade de movimento total é conservada se não houver forças externas atuando. Em colisões, o momento pode ser transferido, mas o total permanece o mesmo.
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Questão 7:
Resposta correta: b
Justificativa: A situação de dois patinadores que se afastam após uma colisão é um exemplo clássico de troca de quantidade de movimento, onde a quantidade total se conserva.
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Questão 8:
Resposta esperada: Durante a colisão, a quantidade de movimento do carro é transferida para o obstáculo ou dissipada (ex.: som, calor). O impulso gerado pela força de impacto é igual à variação da quantidade de movimento do carro, demonstrando a relação entre as duas grandezas.
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Esta avaliação é elaborada com base na compreensão dos conceitos fundamentais do impulso e da quantidade de movimento, conforme diretrizes da BNCC e aplicado ao contexto de ensino.
