Durante uma atividade de Física em uma escola, uma equipe analisa a energia armazenada por uma caixa antes de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de Física em uma escola, uma equipe analisa a energia armazenada por uma caixa antes de iniciar sua descida por uma rampa. A caixa tem massa de 2 kg e está inicialmente a 15 m do piso, adotado como nível de referência. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s². Com base nas informações do texto, qual é o valor da energia potencial gravitacional da caixa em relação ao piso, antes de iniciar a descida?
- A) 150 J
- B) 300 J
- C) 600 J
- D) 450 J
- E) 30 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A energia potencial gravitacional é dada por Epg = m x g x h, em que m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao nível de referência. Passo 2: O enunciado informa m = 2 kg, g = 10 m/s² e h = 15 m, com o piso como nível de referência, então a altura já está medida corretamente. Passo 3: Substituindo os valores, Epg = 2 x 10 x 15 = 300 J. Passo 4: A alternativa A (150 J) está errada porque ignora a massa. A alternativa C (600 J) está errada porque a massa aparece duas vezes na conta. A alternativa D (450 J) está errada porque usa 15 no lugar de g. A alternativa E (30 J) está errada porque ignora a gravidade. Passo 5: Como o resultado obtido é 300 J, a resposta correta é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas g x h = 10 x 15 = 150 e esqueceu de multiplicar pela massa de 2 kg.
A energia potencial gravitacional é calculada por Epg = m·g·h. Substituindo os valores, Epg = 2·10·15 = 300 J.
O aluno multiplicou a massa duas vezes (2 x 2 x 10 x 15 = 600), possivelmente por confundir a fórmula com outra grandeza que também usa a massa.
O aluno trocou o valor da gravidade pelo valor da altura, calculando 2 x 15 x 15 = 450.
Por que engana: Confundir energia potencial com energia cinética ou usar valores errados para massa ou altura no cálculo.
O aluno omitiu a aceleração da gravidade e calculou apenas m x h = 2 x 15 = 30, como se a energia dependesse só da massa e da altura.
Raio-X da questão
energia potencial
avaliacao
energia potencial gravitacional · massa e altura
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional: E = mgh.
Confundir energia potencial com energia cinética ou usar valores errados para massa ou altura no cálculo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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