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Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Em uma usina hidrelétrica, uma massa de 5.000 kg de água é liberada de uma altura de 50 m em relação às…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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 usina hidrelétrica, uma massa de 5.000 kg de água é liberada de uma altura de 50 m em relação às turbinas. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². A energia potencial gravitacional associada à água pode ser calculada pela expressão Epg = m · g · h, em que m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. Com base nas informações do texto, qual é o valor da energia potencial gravitacional da água antes de sua descida?

  1. A) 2.500.000 J
  2. B) 2.500 J
  3. C) 25.000.000 J
  4. D) 250.000 J
  5. E) 5.060 J

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 5.000 kg, a altura é h = 50 m e a aceleração da gravidade é g = 10 m/s².
  2. Aplique a expressão Epg = m · g · h, substituindo os valores: Epg = 5.000 · 10 · 50.
  3. Calcule por partes. 5.000 · 10 = 50.000 e 50.000 · 50 = 2.500.000. Logo, Epg = 2.500.000 J (joules), que é a alternativa A.
  4. Verifique as unidades. Como a massa está em kg, a gravidade em m/s² e a altura em m, o resultado sai em joules, unidade padrão de energia. Não há conversão a fazer.
  5. Por que as outras estão erradas. A alternativa B (2.500 J) resulta de dividir o valor correto por 1.000, o que não tem justificativa nessa expressão. A alternativa C (25.000.000 J) resulta de acrescentar um fator 10 a mais no cálculo. A alternativa D (250.000 J) corresponde apenas a 5.000 · 50, esquecendo o fator g. A alternativa E (5.060 J) vem de somar 5.000 + 10 + 50 em vez de multiplicar.
  6. Conclusão. O gabarito oficial A está correto e coincide com o resultado obtido de forma independente.

💡 Dica: Aplique a fórmula da energia potencial gravitacional.

Alternativa por alternativa

A Correta

Substituindo os valores na expressão Epg = m · g · h, obtém-se Epg = 5.000 · 10 · 50 = 2.500.000 J.

B Erradaerro: Atenção

Provavelmente dividiu o resultado por 1.000, como se convertesse unidades sem necessidade, ou confundiu a massa em kg com gramas.

C Erradaerro: Procedimental

Provavelmente multiplicou por 10 uma vez a mais, usando a gravidade duas vezes ou errando a quantidade de zeros ao multiplicar.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente esqueceu de multiplicar pela gravidade g e calculou apenas massa vezes altura, 5.000 · 50.

Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para massa, altura ou gravidade.

E Erradaerro: Procedimental

Provavelmente somou os valores em vez de multiplicá-los, calculando 5.000 + 10 + 50 = 5.060.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Lembrar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

energia potencial gravitacional

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia potencial · força gravitacional

📚 Reveja

Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para massa, altura ou gravidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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