Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a energia potencial gravitacional (Ep) no início e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual a energia potencial gravitacional (Ep) no início e a energia cinética (Ec) ao atingir o solo? Use g = 10 m/s².
- A) Ep = 1000 J; Ec = 1000 J
- B) Ep = 2000 J; Ec = 2000 J
- C) Ep = 500 J; Ec = 500 J
- D) Ep = 1000 J; Ec = 500 J
- E) Ep = 400 J; Ec = 400 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. Os dados são m = 5 kg, h = 20 m e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule a energia potencial gravitacional no início, Ep = m x g x h = 5 x 10 x 20 = 1000 J. Passo 3: Como o bloco é solto do repouso e não há perdas (desprezando a resistência do ar), toda a energia potencial se converte em energia cinética ao atingir o solo. Pelo princípio da conservação da energia mecânica, Ec = Ep = 1000 J. Passo 4: Portanto a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a B dobra o valor da energia (2000 J), o que não corresponde a m x g x h; a C usa metade do valor (500 J), erro de aplicar o fator 1/2 onde ele não pertence; a D diz que a energia cinética é metade da potencial, o que contraria a conservação da energia mecânica; a E apresenta 400 J, valor que não resulta de m x g x h com os dados do enunciado.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e a energia cinética usando as fórmulas apropriadas.
Alternativa por alternativa
Cálculo: Ep = 5 kg * 10 m/s² * 20 m = 1000 J. Ao tocar o solo, Ec = 1000 J.
O aluno provavelmente dobrou o resultado, multiplicando por 2 sem justificativa, ou calculou com a altura errada (40 m) ao aplicar a fórmula da energia potencial.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a da energia cinética, resultando em valores incorretos para Ep e Ec.
O aluno provavelmente aplicou o fator 1/2 da fórmula da energia cinética (Ec = m v^2 / 2) à energia potencial, calculando 1/2 x m x g x h.
O aluno acredita que a energia cinética no solo é metade da energia potencial inicial, como se parte da energia se perdesse ou se dividisse, sem entender a conservação da energia mecânica.
O aluno provavelmente trocou algum dado do cálculo, como usar um valor incorreto de g ou de h, chegando a 400 J sem seguir a fórmula m x g x h.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial gravitacional · energia cinética
Revisar as fórmulas de energia potencial e cinética.
Confundir a fórmula da energia potencial com a da energia cinética, resultando em valores incorretos para Ep e Ec.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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