Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram o esforço necessário para elevar verticalmente uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram o esforço necessário para elevar verticalmente uma bicicleta até uma plataforma. A bicicleta, cuja massa é de 15 kg, foi elevada 100 m em velocidade constante. Para a análise, considerou-se que não houve perdas por atrito ou resistência do ar e que o trabalho realizado corresponde apenas ao aumento da energia potencial gravitacional da bicicleta. Adote g = 10 m/s². Com base nessa situação, qual é o trabalho realizado sobre a bicicleta para elevá-la até a plataforma?
- A) 150000 J
- B) 10000 J
- C) 15000 J
- D) 1500 J
- E) 30000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: massa m = 15 kg, altura h = 100 m, g = 10 m/s². Como a bicicleta sobe em velocidade constante e sem perdas, o trabalho realizado pela força aplicada é igual ao ganho de energia potencial gravitacional. Passo 2: Use a fórmula da energia potencial gravitacional: Ep = m × g × h. Passo 3: Substitua os valores: Ep = 15 × 10 × 100. Passo 4: Calcule: 15 × 10 = 150 e 150 × 100 = 15000 J. Portanto, o trabalho é 15000 J, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 150000 J resultaria de usar h como 1000 m ou de multiplicar a massa por g duas vezes; B) 10000 J não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados, sendo obtido, por exemplo, ao elevar a altura ao quadrado; D) 1500 J seria obtido ao esquecer o valor de g; E) 30000 J seria obtido ao usar g = 20 m/s² ou ao dobrar o resultado correto.
💡 Dica: Use a fórmula do trabalho: W = m * g * h.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trocou a altura de 100 m por 1000 m ou multiplicou a massa pela gravidade duas vezes, inflando o resultado em dez vezes.
O aluno provavelmente elevou a altura ao quadrado ou usou a altura no lugar da massa, produzindo 100 × 100 = 10000 J, sem aplicar corretamente a fórmula m × g × h.
Por que engana: Confundir trabalho com energia potencial ou usar massa incorretamente no calculo do trabalho.
Como a bicicleta é elevada em velocidade constante e não há perdas, o trabalho realizado corresponde ao aumento de sua energia potencial gravitacional: W = mgh. Assim, W = 15 kg × 10 m/s² × 100 m = 15000 J.
O aluno provavelmente esqueceu de multiplicar pela aceleração da gravidade, calculando apenas m × h = 1500 J, o que não representa a energia potencial gravitacional.
O aluno provavelmente usou g = 20 m/s² ou confundiu a energia potencial com a energia cinética (fórmula com fator 2), dobrando o valor correto.
Raio-X da questão
trabalho em física
avaliacao
trabalho em fisica · forca peso e energia potencial
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em situações cotidianas.
Confundir trabalho com energia potencial ou usar massa incorretamente no calculo do trabalho.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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