Em uma atividade escolar, um brinquedo de massa conhecida é colocado sobre uma superfície horizontal, sem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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 atividade escolar, um brinquedo de massa conhecida é colocado sobre uma superfície horizontal, sem atrito, diante de uma mola. A mola é comprimida e armazena 60 J de energia potencial elástica. Ao ser liberado, o brinquedo se desloca enquanto a mola retorna ao seu comprimento natural. No instante em que a mola atinge esse comprimento, toda a energia potencial elástica já foi convertida em energia cinética do brinquedo, pois não há perdas de energia. Com base nessa situação, qual é a energia cinética do brinquedo no instante em que a mola atinge seu comprimento natural?
- A) 60 J
- B) 30 J
- C) 15 J
- D) 0 J
- E) 90 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O enunciado informa que a mola armazena 60 J de energia potencial elástica quando comprimida.
- Não há atrito nem perdas de energia, então a energia mecânica do sistema se conserva.
- Quando a mola atinge o comprimento natural, sua energia potencial elástica é zero e toda a energia passou para o brinquedo como energia cinética.
- Pela conservação de energia, Ec = Ep inicial = 60 J. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a B (30 J) sugere uma divisão de energia que não ocorre, pois não há perdas; a C (15 J) não tem base no enunciado; a D (0 J) ignora a conversão da energia armazenada; a E (90 J) criaria energia que não existia.
💡 Dica: Aplique o princípio da conservação de energia.
Alternativa por alternativa
Como não há atrito nem outras perdas, a energia potencial elástica inicialmente armazenada na mola é integralmente transformada em energia cinética do brinquedo. Portanto, a energia cinética nesse instante é igual a 60 J.
O aluno pode ter dividido a energia pela metade, imaginando que parte dela fica armazenada na mola ou se perde no processo, ou ainda aplicado mal a fórmula de energia cinética (1/2 m v^2) sem usar a informação de conservação.
O aluno provavelmente aplicou uma divisão arbitrária da energia, dividindo por quatro, sem qualquer justificativa no enunciado, que afirma explicitamente que não há perdas.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia potencial elástica com a energia cinética, escolhendo um valor que não considera a conservação de energia.
O aluno pode ter pensado que, ao final, a mola fica sem energia e, por isso, o brinquedo também fica sem energia, ignorando que a energia foi transferida ao brinquedo como movimento.
O aluno pode ter somado a energia potencial com outra quantidade ou imaginado que a energia aumenta durante o movimento, o que contraria a conservação da energia mecânica.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · energia cinética
Revisar a relação entre energia potencial e energia cinética.
O aluno pode confundir a energia potencial elástica com a energia cinética, escolhendo um valor que não considera a conservação de energia.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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