Durante uma atividade de Física, uma estudante eleva verticalmente uma caixa de massa 2 kg até uma prateleira…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de Física, uma estudante eleva verticalmente uma caixa de massa 2 kg até uma prateleira situada 3 m acima do piso. Considere o piso como nível de referência, despreze a resistência do ar e adote a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². A energia potencial gravitacional da caixa é calculada por Epg = m·g·h. Com base nessa situação, qual é a energia potencial gravitacional adquirida pela caixa em relação ao piso?
- A) 6 J
- B) 90 J
- C) 120 J
- D) 30 J
- E) 60 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. A massa da caixa é m = 2 kg, a altura da prateleira em relação ao piso (nível de referência) é h = 3 m e a gravidade é g = 10 m/s².
- Aplicar a fórmula da energia potencial gravitacional, Epg = m·g·h.
- Substituir os valores: Epg = 2 · 10 · 3.
- Calcular: 2 · 10 = 20 e 20 · 3 = 60. Portanto, Epg = 60 J, que corresponde à alternativa E.
- Comparar com o gabarito oficial. O gabarito é E, coincidindo com o resultado obtido.
- Por que as outras estão erradas:
- A) 6 J está errada porque é apenas o produto m·h (2 · 3), esquecendo o fator g = 10.
- B) 90 J está errada porque corresponde a g·h² (10 · 3 · 3), elevando a altura ao quadrado em vez de usá-la uma vez.
- C) 120 J está errada porque corresponde a m·g·(2h), isto é, usa 6 m como altura, dobrando o valor do enunciado.
- D) 30 J está errada porque corresponde a g·h (10 · 3), esquecendo a massa de 2 kg.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou apenas a massa pela altura (2 · 3 = 6) e esqueceu de incluir a aceleração da gravidade na fórmula.
O aluno elevou a altura ao quadrado (3² = 9) antes de multiplicar por g, aplicando uma operação que não existe na fórmula Epg = m·g·h.
O aluno tomou a altura como 6 m, possivelmente confundindo a altura com um trajeto de ida e volta ou dobrando o valor de h sem motivo no enunciado.
Por que engana: Confundir a formula da energia potencial gravitacional, usando valores errados para massa, altura ou gravidade.
O aluno calculou g·h (10 · 3 = 30) e deixou de multiplicar pela massa de 2 kg, por descuido ao montar o cálculo com todos os dados.
A energia potencial gravitacional é dada por Epg = m·g·h. Substituindo os valores informados: Epg = 2 kg · 10 m/s² · 3 m = 60 J.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
calculo de energia mecanica · forca peso e gravidade
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = mgh.
Confundir a formula da energia potencial gravitacional, usando valores errados para massa, altura ou gravidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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