Um objeto de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Calcule a energia potencial gravitacional inicial e a energia…
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
Um objeto de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Calcule a energia potencial gravitacional inicial e a energia cinética ao atingir o solo. Use g = 10 m/s².
- A) Ep = 1000 J, Ec = 1000 J
- B) Ep = 2000 J, Ec = 1000 J
- C) Ep = 1000 J, Ec = 500 J
- D) Ep = 500 J, Ec = 1000 J
- E) Ep = 1500 J, Ec = 1000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a energia potencial gravitacional inicial pela fórmula Ep = m·g·h. Com m = 5 kg, g = 10 m/s² e h = 20 m, temos Ep = 5 · 10 · 20 = 1000 J.
- Como o objeto é solto do repouso, sua energia cinética inicial é zero, e a energia mecânica inicial é igual à energia potencial, 1000 J. Sem forças dissipativas (como o atrito com o ar, que o enunciado não menciona), essa energia se conserva durante a queda.
- No instante em que atinge o solo, a altura é zero, então a energia potencial é zero e toda a energia mecânica se converteu em energia cinética. Logo, Ec = 1000 J. Confira também pela velocidade: v² = 2·g·h = 2 · 10 · 20 = 400, então v = 20 m/s e Ec = 5 · 20² / 2 = 1000 J.
- Conclusão: Ep = 1000 J e Ec = 1000 J, correspondendo à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B traz Ep de 2000 J, o que não corresponde a m·g·h com os dados; C traz Ec de 500 J, que contraria a conservação da energia mecânica; D traz Ep de 500 J, que não corresponde a m·g·h com h = 20 m; E traz Ep de 1500 J, valor que não resulta de m·g·h com os dados do enunciado.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e a energia cinética usando as fórmulas apropriadas.
Alternativa por alternativa
Ep = 5kg * 10m/s² * 20m = 1000 J, que se converte em Ec.
O aluno provavelmente errou o produto m·g·h, por exemplo usando g = 20 m/s² ou multiplicando 5 · 20 · 20. Acertou a energia cinética, mas não a potencial.
Por que engana: Confundir energia potencial com energia cinética ou usar valores errados para massa, altura ou gravidade.
O aluno acertou a energia potencial, mas acredita que a energia cinética no solo é metade da potencial, como se parte da energia se perdesse ou se dividisse ao longo da queda. Ele não aplica a conservação da energia mecânica.
O aluno provavelmente usou h = 10 m em vez de 20 m, ou aplicou a metade do produto m·g·h (5 · 10 · 10 = 500 J). Assim, calculou mal a energia potencial, embora tenha obtido corretamente a energia cinética.
O aluno provavelmente somou ou combinou parcelas de forma indevida, por exemplo 1000 + 500, ou errou a multiplicação em m·g·h. Não percebeu que a energia potencial inicial é um único produto dos três fatores.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial gravitacional · energia cinética
Revisar as fórmulas de energia potencial e cinética.
Confundir energia potencial com energia cinética ou usar valores errados para massa, altura ou gravidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um corpo de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Calcule a energia potencial inicial e a energia cinética ao atingir o…
- Um corpo de 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Calcule a energia potencial gravitacional inicial e a energia cinética…
- Ao soltar um objeto de 5 kg de uma altura de 20 m, calcule sua energia potencial gravitacional no momento da soltura…
- Um corpo de 10 kg é solto a uma altura de 20 m. Calcule a energia potencial gravitacional do corpo antes da queda. Use g…
- Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a energia potencial gravitacional (Ep) no início e a energia…
- Um objeto de 2 kg está a 5 m de altura. Calcule sua energia potencial gravitacional. Use g = 10 m/s².
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog