Questão 111 do Enem 2019 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Quantidade de movimento, impulso e colisões. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2019
  • 2º dia
  • Natureza
  • Física
  • Quantidade de movimento, impulso e colisões
  • Habilidade H20
  • Dificuldade média

Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5 m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja 10 m s⁻² e que o efeito de resistência do ar seja desprezível. A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais?

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Gabarito oficial (INEP): A

O tijolo cai de 5 m a partir do repouso, e o ar é desprezado.

  1. Velocidade no impacto: v = √(2gh) = √(2 × 10 × 5) = 10 m/s.
  2. Peso do tijolo: P = m·g = 2,5 kg × 10 m/s² = 25 N.
  3. Impulso igual à variação da quantidade de movimento: I = m·v = 2,5 kg × 10 m/s = 25 kg·m/s (N·s).
  4. Força média no impacto: F = I / Δt = 25 N·s / 0,5 s = 50 N.
  5. Comparação: F / P = 50 N / 25 N = 2.

A força equivale ao peso de 2 tijolos (alternativa A).

  • B (5), C (10), D (20), E (50): usam divisões ou multiplicações erradas. A opção E seria a força em newtons, não o número de tijolos.

Dica Enem: em impactos, use Δp = F·Δt para achar a força média. Não esqueça de calcular a velocidade de chegada pela conservação da energia ou pela cinemática antes de tudo.

Conceitos cobrados: Impulso e quantidade de movimento; Teorema do impulso; Queda livre e conservação de energia.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,99.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2019, 2º dia, questão 111.
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