Um atleta de salto em altura precisa superar a energia potencial de 100 J ao saltar. Se sua massa é de 50 kg…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um atleta de salto em altura precisa superar a energia potencial de 100 J ao saltar. Se sua massa é de 50 kg, qual é a altura máxima que ele precisa atingir? Use g = 10 m/s².
- A) 1 m
- B) 2 m
- C) 0,5 m
- D) 4 m
- E) 0,2 m
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza envolvida. A energia potencial gravitacional de um corpo perto da superfície terrestre é dada por Ep = m · g · h, em que m é a massa em kg, g é a aceleração da gravidade em m/s^2 e h é a altura em metros.
- Liste os dados. Ep = 100 J, m = 50 kg e g = 10 m/s^2. A incógnita é h.
- Isole a altura. h = Ep / (m · g).
- Substitua os valores. h = 100 / (50 · 10) = 100 / 500 = 0,2 m.
- Confira a unidade. Joule dividido por (kg · m/s^2) resulta em metro, então o resultado está em unidade coerente.
- Resposta: alternativa E, 0,2 m.
- Por que as outras estão erradas: A) 1 m não resulta de Ep / (m · g), pois isso daria 0,2 m; B) 2 m ignora a gravidade e divide apenas a energia pela massa; C) 0,5 m inverte a relação, dividindo a massa pela energia; D) 4 m dobra indevidamente a energia antes de dividir pelo produto m · g.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial para encontrar a altura.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou o produto m · g de forma errada, por exemplo usando g = 2 ou somando valores em vez de multiplicar, e chegou a 100 / 100 = 1 m.
O aluno dividiu a energia pela massa (100 / 50 = 2) e esqueceu de incluir a aceleração da gravidade na fórmula Ep = m · g · h.
O aluno inverteu a relação e dividiu a massa pela energia (50 / 100 = 0,5), tratando a altura como se fosse proporcional à massa e inversamente proporcional à energia.
O aluno dobrou a energia potencial ao manipular a fórmula (100 · 2 / 50 = 4), possivelmente confundindo a energia potencial com a fórmula da energia cinética ou aplicando um fator 2 sem justificativa.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre energia potencial e altura, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma altura que não corresponde à energia fornecida.
É a resposta que o enunciado sustenta.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · massa e gravidade
Revisar a fórmula da energia potencial e a relação com a altura.
O aluno pode confundir a relação entre energia potencial e altura, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma altura que não corresponde à energia fornecida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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