Em uma atividade interdisciplinar sobre movimento e energia, estudantes analisaram a queda de um bloco 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
Em uma atividade interdisciplinar sobre movimento e energia, estudantes analisaram a queda de um bloco de madeira de massa igual a 5 kg, abandonado do repouso a 20 m de altura em relação ao solo. Para os cálculos, considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e despreze a resistência do ar. Com base nos dados do experimento, qual é a energia potencial gravitacional inicial do bloco em relação ao solo?
- A) 2000 J
- B) 500 J
- C) 1000 J
- D) 20 J
- E) 100 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. Massa m = 5 kg, altura h = 20 m em relação ao solo, aceleração da gravidade g = 10 m/s² e o bloco é abandonado do repouso. A energia pedida é a potencial gravitacional inicial.
- Aplicar a fórmula da energia potencial gravitacional, Epg = m × g × h.
- Substituir os valores. Epg = 5 × 10 × 20 = 1000 J.
- Conferir a unidade. Massa em kg, g em m/s² e altura em m resultam em joules (J), que é a unidade de energia.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, 1000 J, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas:
- A) 2000 J resulta de 5 × 20 × 20, ou seja, a altura foi usada no lugar da gravidade ou foi multiplicada duas vezes.
- B) 500 J corresponde a (1/2) × 5 × 10 × 20, usando a fórmula da energia cinética, que não se aplica à energia potencial.
- D) 20 J é apenas o valor da altura, sem multiplicar pela massa e pela gravidade.
- E) 100 J resulta de 5 × 20, ou seja, a gravidade foi esquecida no cálculo.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = mgh.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a altura duas vezes, ou trocou a gravidade pela altura, calculando 5 × 20 × 20.
O aluno acrescentou o fator 1/2 da energia cinética (1/2 m v²) à energia potencial, que não tem esse fator na fórmula m g h.
A energia potencial gravitacional é calculada pela expressão Epg = m · g · h. Substituindo os valores: Epg = 5 kg · 10 m/s² · 20 m = 1000 J.
O aluno tomou apenas o valor da altura como energia, esquecendo de multiplicar pela massa e pela gravidade.
O aluno multiplicou apenas a massa pela altura (5 × 20), esquecendo o valor da aceleração da gravidade, mesmo tendo sido informado no enunciado.
Por que engana: Confundir energia potencial com energia cinética ou esquecer de multiplicar massa, gravidade e altura.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · massa e altura do objeto
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir energia potencial com energia cinética ou esquecer de multiplicar massa, gravidade e altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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