Física3ª sérieBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

Um estudante propôs um experimento para verificar a lei da conservação de energia. Ele usou um pêndulo de 1 m…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um estudante propôs um experimento para verificar a lei da conservação de energia. Ele usou um pêndulo de 1 m de comprimento. Qual a altura máxima que a massa deve atingir, partindo do repouso, para que a energia potencial mgh seja igual à energia cinética na parte mais baixa?

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A altura máxima deve ser igual ao comprimento do pêndulo, que é 1 m. Portanto, a energia potencial no ponto mais alto (mgh) será igual à energia cinética (1/2 mv²) no ponto mais baixo, respeitando a conservação de energia.

Explicação

Quando o pêndulo é solto a partir de uma altura igual ao comprimento do fio, toda a energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética na parte mais baixa do movimento. Nesse ponto, a energia potencial (mgh) se iguala à energia cinética (1/2 mv²), confirmando a lei da conservação de energia. Assim, para que as energias se igualem, a altura inicial deve ser de 1 m.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio

🎯 Conceito central

conservação de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei da conservação de energia · energia potencial e cinética

📚 Reveja

Revisar a lei da conservação de energia e suas aplicações em pêndulos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a altura máxima com a altura mínima, não considerando que a energia potencial deve ser igual à energia cinética na parte mais baixa do movimento.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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