Durante uma atividade de Física em uma escola, uma caixa de 12 kg é erguida verticalmente do piso até uma…
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 uma atividade de Física em uma escola, uma caixa de 12 kg é erguida verticalmente do piso até uma plataforma situada 8 m acima dele. Para analisar a transformação de energia nessa situação, considere o piso como nível de referência da energia potencial gravitacional e adote g = 10 m/s². Despreze a resistência do ar e outras perdas de energia. Com base nas informações do texto, qual é a energia potencial gravitacional da caixa ao atingir a plataforma, em relação ao piso?
- A) 480 J
- B) 960 J
- C) 800 J
- D) 96 J
- E) 1200 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa da caixa é m = 12 kg, a altura da plataforma em relação ao piso (nível de referência) é h = 8 m, e a gravidade adotada é g = 10 m/s². Não há perdas de energia nem resistência do ar a considerar.
- Lembre a fórmula da energia potencial gravitacional: Ep = m × g × h.
- Substitua os valores: Ep = 12 × 10 × 8.
- Calcule: 12 × 10 = 120 e 120 × 8 = 960. Logo, Ep = 960 J, que corresponde à alternativa B.
- Por que as outras estão erradas. A) 480 J resultaria de usar apenas metade da altura (4 m). C) 800 J resultaria de usar massa de 10 kg em vez de 12 kg. D) 96 J resultaria de omitir a gravidade, multiplicando apenas massa e altura. E) 1200 J resultaria de usar altura de 10 m em vez dos 8 m informados.
- Conclusão: o gabarito oficial B está correto, coincidindo com o resultado obtido pela resolução independente.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a metade da altura (4 m) ao calcular 12 × 10 × 4, confundindo a altura total com a altura até um ponto intermediário.
A energia potencial gravitacional é calculada por Eᵖ = mgh. Substituindo os dados fornecidos: Eᵖ = 12 × 10 × 8 = 960 J. Como o piso foi definido como nível de referência, a altura considerada é 8 m.
O aluno provavelmente arredondou ou trocou a massa de 12 kg por 10 kg, calculando 10 × 10 × 8 = 800 J.
O aluno provavelmente esqueceu a aceleração gravitacional e calculou apenas massa vezes altura (12 × 8 = 96), tratando a energia como se não dependesse de g.
O aluno provavelmente leu ou copiou a altura como 10 m em vez de 8 m, calculando 12 × 10 × 10 = 1200 J.
Raio-X da questão
energia potencial
avaliacao
calculo de energia potencial · multiplicacao e unidades
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional: E = mgh.
Confundir a formula da energia potencial, usando valores errados ou esquecendo a gravidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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