Em uma fábrica, um trabalhador utiliza óculos de proteção. Se uma partícula de 0,01 kg cai de uma altura de 2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma fábrica, um trabalhador utiliza óculos de proteção. Se uma partícula de 0,01 kg cai de uma altura de 2 m, qual a energia cinética da partícula ao atingir os olhos do trabalhador? (Use a fórmula: Ep = m·g·h e Ek = Ep)
- A) 0,1 J
- B) 0,2 J
- C) 0,3 J
- D) 0,4 J
- E) 0,5 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 0,01 kg, altura h = 2 m e, pelo enunciado, g = 10 m/s^2 (aproximação usual no ensino médio). Passo 2: Como a partícula parte do repouso e cai sem perdas, toda a energia potencial gravitacional se converte em energia cinética no momento do impacto (Ek = Ep). Passo 3: Calcule Ep = m·g·h = 0,01 × 10 × 2 = 0,2 J. Passo 4: Conclusão: a energia cinética ao atingir os olhos é 0,2 J, alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (0,1 J) resultaria de metade da energia, o que não tem base na fórmula; C (0,3 J) e D (0,4 J) resultam de multiplicações com fatores errados, pois o único fator de 2 vem da altura; E (0,5 J) não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados. Passo 6: O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita de forma independente. Com g = 9,8 m/s^2, o resultado seria 0,196 J, que arredondado também dá 0,2 J.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e iguale à energia cinética.
Alternativa por alternativa
Aplica um fator 1/2 indevido, como se Ep fosse m·g·h/2 (copiando a forma de Ek = m·v^2/2), ou divide a altura pela metade.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia potencial com a energia cinética, calculando incorretamente a energia ao invés de aplicar a fórmula correta.
Cálculo correto da energia cinética.
Erra a multiplicação ou usa um valor de g ou de h diferente do enunciado, chegando a 0,3 J (equivalente a usar g = 15 m/s^2).
Dobra o resultado, achando que a energia cinética é o dobro da potencial, ou usa a altura duas vezes na fórmula.
Tenta obter a energia a partir de uma velocidade estimada e de Ek = m·v^2/2, sem usar a relação Ek = Ep dada, e chega a um valor arredondado para cima.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia potencial · fórmula da energia cinética
Revisar as fórmulas de energia potencial e cinética.
O aluno pode confundir a energia potencial com a energia cinética, calculando incorretamente a energia ao invés de aplicar a fórmula correta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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