Uma usina hidrelétrica converte a energia potencial da água em energia elétrica. Se a altura da queda da água…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma usina hidrelétrica converte a energia potencial da água em energia elétrica. Se a altura da queda da água é de 50 m e a massa da água é de 1.000 kg, calcule a energia potencial gravitacional. Use Epg = m * g * h.
- A) 50.000 J
- B) 500.000 J
- C) 1.000.000 J
- D) 5.000 J
- E) 100.000 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 1.000 kg, altura h = 50 m e, como o enunciado não informa o valor de g, usa-se a aceleração da gravidade próxima da superfície da Terra, g = 10 m/s^2 (valor usual em exercícios escolares). Passo 2: Aplique a fórmula Epg = m * g * h. Passo 3: Substitua os valores: Epg = 1.000 * 10 * 50. Passo 4: Calcule 1.000 * 10 = 10.000 e depois 10.000 * 50 = 500.000. Assim, Epg = 500.000 J, que equivale a 500 kJ. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa B (500.000 J) é a correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (50.000 J) corresponde a m * h, pois o fator g foi esquecido; C (1.000.000 J) seria obtido se a altura fosse dobrada para 100 m; D (5.000 J) resulta de uma escala decimal errada, como dividir a altura por 10; E (100.000 J) não é produto de nenhuma substituição coerente com os dados. Observação: com g = 9,8 m/s^2 o resultado seria 490.000 J, que ainda está mais próximo da alternativa B, portanto a conclusão não muda.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia potencial gravitacional diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas m * h = 1.000 * 50 e esqueceu de multiplicar pela aceleração da gravidade g, ou acreditou que g não faz parte da fórmula.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
Cálculo correto da energia potencial gravitacional.
O aluno provavelmente dobrou a altura ou trocou h por 100 m, ou usou g = 20 m/s^2, obtendo 1.000 * 10 * 100 = 1.000.000 J, sem reler o dado do enunciado.
O aluno errou a escala decimal ao substituir a altura, tratando 50 m como 0,5 m ou dividindo por 10, e obteve 5.000 J; é um descuido com a ordem de grandeza.
O aluno fez uma multiplicação incorreta dos valores, como usar h = 10 m ou confundir a massa e a altura, chegando a 100.000 J; o cálculo não segue a fórmula com os dados do enunciado.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · força da gravidade
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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