Durante um teste realizado em uma pista fechada, um carro elétrico de massa igual a 1 000 kg teve sua…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um teste realizado em uma pista fechada, um carro elétrico de massa igual a 1 000 kg teve sua velocidade aumentada de 20 m/s para 50 m/s em 10 s. Desprezando a resistência do ar e outros efeitos dissipativos, a energia cinética do carro pode ser calculada pela expressão Ec = (m v²)/2, em que m é a massa e v é a velocidade. Com base nos dados do teste, qual foi a variação da energia cinética do carro nesse intervalo?
- A) 450 000 J
- B) 2 100 000 J
- C) 1 050 000 J
- D) 800 000 J
- E) 1 250 000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcular a energia cinética inicial. Com m = 1000 kg e v = 20 m/s, Ec_inicial = (1000 x 20^2)/2 = (1000 x 400)/2 = 200 000 J. Passo 2: Calcular a energia cinética final. Com v = 50 m/s, Ec_final = (1000 x 50^2)/2 = (1000 x 2500)/2 = 1 250 000 J. Passo 3: Calcular a variação, que é a energia final menos a inicial: ΔEc = 1 250 000 - 200 000 = 1 050 000 J. Passo 4: Comparação com o gabarito oficial. Resolvi por conta própria e cheguei à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (450 000 J) corresponde a (1000 x 30^2)/2, ou seja, usa a diferença de velocidades elevada ao quadrado, o que não é a variação de energia. B (2 100 000 J) corresponde a 1000 x (50^2 - 20^2), esquecendo a divisão por 2 da fórmula. D (800 000 J) não corresponde ao cálculo correto e resulta de um erro numérico ao calcular as energias. E (1 250 000 J) é apenas a energia cinética final, sem subtrair a energia inicial.
💡 Dica: Calcule a energia cinética inicial e final e encontre a variação.
Alternativa por alternativa
Calculou (m x (v_final - v_inicial)^2)/2, usando a diferença de velocidades (30 m/s) em vez de calcular a diferença entre as energias de cada instante.
Calculou m x (50^2 - 20^2) = 2 100 000 e esqueceu de dividir por 2, que faz parte da expressão de Ec.
A variação da energia cinética é dada por ΔEc = Ecf − Eci = (m/2)(vf² − vi²). Substituindo os dados: ΔEc = (1 000/2)(50² − 20²) = 500(2 500 − 400) = 500 × 2 100 = 1 050 000 J.
Errou a conta das energias (por exemplo, subtraiu valores incorretos ou usou 40 m/s no lugar de 50 m/s), chegando a 1 250 000 - 450 000 = 800 000 J sem justificativa física.
Tomou a energia cinética final (1 250 000 J) como se fosse a variação, sem subtrair a energia cinética inicial de 200 000 J.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
calculo de energia cinetica · formula da variacao de energia
Revisar a fórmula da energia cinética e como calcular variações.
Calcular energia cinética apenas para uma velocidade, sem considerar a variação entre as duas velocidades.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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