A energia cinética de um objeto de 2 kg se torna 100 J após ser acelerado. Qual a velocidade do objeto?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A energia cinética de um objeto de 2 kg se torna 100 J após ser acelerado. Qual a velocidade do objeto?
- A) 5 m/s
- B) 10 m/s
- C) 20 m/s
- D) 15 m/s
- E) 25 m/s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar a fórmula da energia cinética: Ec = (m * v^2) / 2, em que m é a massa em kg, v é a velocidade em m/s e Ec é a energia em joules.
- Substituir os dados do enunciado: Ec = 100 J e m = 2 kg, obtendo 100 = (2 * v^2) / 2.
- Simplificar o lado direito: como 2 dividido por 2 é 1, temos 100 = v^2.
- Extrair a raiz quadrada dos dois lados: v = raiz de 100, portanto v = 10 m/s. Como a velocidade é positiva por se tratar de módulo, a resposta é 10 m/s.
- Conferir: com v = 10 m/s, Ec = (2 * 10^2) / 2 = (2 * 100) / 2 = 100 J, o que confirma o resultado.
- Análise das alternativas erradas. A (5 m/s) daria Ec = 25 J, não 100 J. C (20 m/s) daria Ec = 400 J. D (15 m/s) daria Ec = 225 J. E (25 m/s) daria Ec = 625 J. Nenhuma delas satisfaz a equação.
- Conclusão: o gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Use a fórmula da energia cinética para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tirou a raiz quadrada de 25 em vez de 100, ou seja, calculou v^2 = 25 ao dividir 100 por 4, em vez de reduzir corretamente a equação para v^2 = 100.
Por que engana: Confundir a relação entre massa, velocidade e energia, aplicando incorretamente a fórmula da energia cinética.
Cálculo correto da velocidade do objeto.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula de forma incorreta, multiplicando ou dividindo os valores fora da ordem certa, e encontrou um valor de velocidade que não corresponde à energia dada.
O aluno provavelmente tentou adivinhar ou testar valores sem aplicar a fórmula de forma sistemática, ou cometeu erro de cálculo ao extrair a raiz quadrada.
O aluno provavelmente confundiu v^2 = 100 com v = 100 dividido por 4, aplicando um procedimento sem base na fórmula da energia cinética.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
fórmula da energia cinética · movimento retilíneo uniforme
Revisar a fórmula da energia cinética e como calcular a velocidade.
Confundir a relação entre massa, velocidade e energia, aplicando incorretamente a fórmula da energia cinética.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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