Em uma aula de Ciências, um grupo investigou a transformação da energia potencial gravitacional em energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma aula de Ciências, um grupo investigou a transformação da energia potencial gravitacional em energia cinética usando um carrinho em uma pista inclinada. A massa do carrinho era de 0,50 kg, e foi adotado g = 10 m/s². Para duas alturas de soltura, os estudantes registraram os seguintes valores: a 0,20 m, a energia potencial era 1,00 J e a energia cinética medida era 0,81 J; a 0,40 m, a energia potencial era 2,00 J e a energia cinética medida era 1,56 J. O grupo precisa apresentar os resultados de modo que a turma consiga comparar diretamente as energias e perceber que parte da energia mecânica não foi convertida em energia cinética, provavelmente devido ao atrito. Com base no experimento e no objetivo de facilitar a comparação entre as energias medidas e a identificação das perdas, qual forma de apresentação é mais adequada?
- A) Um texto descrevendo o procedimento e afirmando que toda a energia potencial virou energia cinética.
- B) Um vídeo mostrando somente o carrinho descendo a pista nas duas condições experimentais.
- C) Uma tabela contendo apenas as alturas de soltura e as velocidades alcançadas pelo carrinho.
- D) Um gráfico comparando as energias potencial e cinética em cada altura, acompanhado de uma breve interpretação dos resultados.
- E) Uma fotografia da montagem acompanhada dos valores de massa e gravidade utilizados.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O objetivo é permitir que a turma compare diretamente as energias potencial e cinética e perceba a perda de energia mecânica. Para isso, a apresentação precisa mostrar as duas grandezas lado a lado, de forma visual e comparável. Passo 2: Calculando as perdas com os dados do enunciado: a 0,20 m, a energia potencial é 1,00 J e a cinética é 0,81 J, logo cerca de 0,19 J não foi convertida (perda de aproximadamente 19%). A 0,40 m, a potencial é 2,00 J e a cinética é 1,56 J, logo cerca de 0,44 J se perdeu (perda de aproximadamente 22%). Passo 3: Um gráfico que compara a energia potencial e a cinética em cada altura torna essas diferenças visíveis de imediato, e a breve interpretação explica que parte da energia mecânica se dissipou, provavelmente por atrito. Esta é a forma mais adequada. Passo 4: Por que as outras estão erradas: a alternativa A está errada porque afirma que toda a energia potencial virou cinética, o que contradiz os dados medidos. A alternativa B está errada porque um vídeo mostra o movimento, mas não apresenta os valores de energia para comparação. A alternativa C está errada porque a tabela traz só alturas e velocidades, sem as energias nem as perdas. A alternativa E está errada porque a fotografia da montagem e os valores de massa e gravidade não permitem comparar as energias medidas nem identificar as perdas.
💡 Dica: Considere as diferentes formas de apresentação de dados experimentais.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, em um sistema real, toda a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética, ignorando as perdas por atrito.
O aluno entende que a melhor forma de mostrar o experimento é registrar o movimento, achando que a imagem do carrinho descendo basta para evidenciar a conversão de energia, sem valores numéricos.
O aluno confunde o objetivo da apresentação e acredita que relacionar altura e velocidade já basta, sem exibir as energias potencial e cinética nem as perdas.
O gráfico permite comparar visualmente, para cada altura, o valor da energia potencial com o da energia cinética. A interpretação evidencia que a energia cinética medida foi menor que a potencial nos dois casos, indicando transformação incompleta da energia mecânica, provavelmente por causa do atrito. Assim, a alternativa atende diretamente ao objetivo indicado no enunciado.
O aluno acha que mostrar a montagem e os dados fixos, como massa e g, ajuda a comparar energias, sem perceber que esses valores não contêm as energias medidas nem as perdas.
Por que engana: Escolher formas de comunicacao que nao facilitam a compreensao visual dos resultados, como textos longos ou ausencia de apoio visual.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservacao de energia · comunicacao cientifica
Revisar métodos de apresentação de resultados experimentais.
Escolher formas de comunicacao que nao facilitam a compreensao visual dos resultados, como textos longos ou ausencia de apoio visual.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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