Ao estudar a conservação da energia em um sistema, um aluno descobre que a energia potencial gravitacional de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao estudar a conservação da energia em um sistema, um aluno descobre que a energia potencial gravitacional de um objeto a 10m de altura é de 200J. Qual é a massa desse objeto? Use g = 10 m/s².
- A) 1 kg
- B) 2 kg
- C) 4 kg
- D) 6 kg
- E) 8 kg
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = m · g · h, em que Epg é a energia em joules, m é a massa em kg, g é a gravidade (10 m/s²) e h é a altura em metros. Passo 2: Substitua os valores dados: 200 = m · 10 · 10. Passo 3: Calcule o produto g · h = 10 · 10 = 100, então 200 = 100 · m. Passo 4: Isole a massa dividindo os dois lados por 100: m = 200 / 100 = 2 kg. Passo 5: Conferência: 2 · 10 · 10 = 200 J, que confirma o resultado. A alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (1 kg) resultaria de usar uma altura de 20 m, o que não corresponde ao enunciado; C (4 kg) surgiria ao incluir indevidamente o fator 1/2 da energia cinética na fórmula da energia potencial; D (6 kg) é um erro de cálculo, pois 200 dividido por 100 não dá 6; E (8 kg) apareceria se o produto g · h fosse tomado como 25, o que não corresponde aos dados do problema.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional para encontrar a massa.
Alternativa por alternativa
Provavelmente dobrou a altura, usando h = 20 m, e obteve g · h = 200, o que leva a m = 1 kg. A altura do enunciado é 10 m, não 20 m.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre altura e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma alternativa que não considera a gravidade corretamente.
Esse valor é muito baixo para a energia dada.
Acredita que a energia potencial leva o fator 1/2, como na energia cinética, e calcula m = 2 · 200 / (10 · 10) = 4 kg. A fórmula correta da energia potencial gravitacional não tem esse fator.
Cometeu erro de cálculo na divisão ou na multiplicação de g · h, chegando a 6 kg. Com a fórmula certa, o resultado é 200 / 100 = 2 kg.
Usou um produto g · h incorreto, por exemplo 5 · 5 = 25, ao tomar a altura como 5 m por confusão com a metade da altura dada. Isso resulta em m = 200 / 25 = 8 kg.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
fórmula da energia potencial · unidades de medida
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
O aluno pode confundir a relação entre altura e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma alternativa que não considera a gravidade corretamente.
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pensamento_critico
cientifico
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