Durante um teste de segurança em uma estrada de serra, um veículo de massa igual a 1 000 kg percorre um trecho…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um teste de segurança em uma estrada de serra, um veículo de massa igual a 1 000 kg percorre um trecho em que seu centro de massa desce verticalmente 10 m. Considere a aceleração da gravidade constante e igual a 9,8 m/s². Despreze eventuais perdas de energia por atrito nesse cálculo. Com base nos dados do teste, qual é o módulo da variação da energia potencial gravitacional do veículo ao descer esse trecho?
- A) 100 000 J
- B) 9 800 J
- C) 98 000 J
- D) 196 000 J
- E) 49 000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 1000 kg, a altura da descida é h = 10 m e a gravidade é g = 9,8 m/s². Como a questão pede o módulo da variação da energia potencial gravitacional, basta usar a fórmula ΔEp = m x g x h.
- Calcule o produto. ΔEp = 1000 x 9,8 x 10. Primeiro, 1000 x 10 = 10000. Depois, 10000 x 9,8 = 98000 J.
- Verifique a unidade. Massa em kg, gravidade em m/s² e altura em m resultam em joules (J), que é a unidade de energia.
- Compare com as alternativas. O resultado 98000 J corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A usa g = 10 m/s² em vez do valor 9,8 fornecido. A alternativa B esquece o fator da altura. A alternativa D dobra a altura, usando 20 m em vez de 10 m. A alternativa E usa a metade do produto, como se fosse a fórmula da energia cinética.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
Trocou o valor fornecido de g (9,8 m/s²) por um valor arredondado de 10 m/s², o que altera o resultado final.
Calculou apenas m x g, esquecendo de multiplicar pela altura de 10 m do trecho.
A energia potencial gravitacional perdida depende da massa, da aceleração da gravidade e do desnível vertical: ΔEpg = m · g · h. Assim, ΔEpg = 1 000 · 9,8 · 10 = 98 000 J. Como o enunciado pergunta o módulo da energia perdida, a resposta é positiva.
Dobrou o resultado ao aplicar a fórmula com 20 m de altura ou ao confundir a energia potencial com o dobro dela, como em 2 m g h.
Aplicou a metade do produto m g h, usando por analogia a fórmula da energia cinética (1/2 m v^2) em vez da fórmula da energia potencial gravitacional.
Por que engana: Confundir energia potencial com energia cinética ou esquecer de multiplicar massa, gravidade e altura.
Raio-X da questão
energia potencial
avaliacao
energia potencial gravitacional · massa e altura
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional.
Confundir energia potencial com energia cinética ou esquecer de multiplicar massa, gravidade e altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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