Questão 111 · Física: Quantidade de movimento, impulso e colisões
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?
- A) 2
- B) 5
- C) 10
- D) 20
- E) 50
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2019).
Comentário
Gabarito: A.
O tijolo cai de 5 m a partir do repouso, e o ar é desprezado.
- Velocidade no impacto: v = √(2gh) = √(2 × 10 × 5) = 10 m/s.
- Peso do tijolo: P = m·g = 2,5 kg × 10 m/s² = 25 N.
- Impulso igual à variação da quantidade de movimento: I = m·v = 2,5 kg × 10 m/s = 25 kg·m/s (N·s).
- Força média no impacto: F = I / Δt = 25 N·s / 0,5 s = 50 N.
- 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.
Fundamentos: Impulso e quantidade de movimento · Teorema do impulso · Queda livre e conservação de energia
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2019 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 111, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.