Ao soltar uma bola de 2 kg de uma altura de 10 m, qual é a energia potencial gravitacional no ponto mais alto?
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
Ao soltar uma bola de 2 kg de uma altura de 10 m, qual é a energia potencial gravitacional no ponto mais alto?
- A) 196 J
- B) 100 J
- C) 150 J
- D) 80 J
- E) 250 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 2 kg, altura h = 10 m e a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s² (valor usual no ensino médio). A bola é solta de 10 m, então o ponto mais alto da trajetória é o ponto de onde ela é solta, e não o solo. Passo 2: Use a fórmula da energia potencial gravitacional, Ep = m × g × h. Passo 3: Substitua os valores: Ep = 2 × 9,8 × 10. Passo 4: Calcule: Ep = 196 J. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa A (196 J) é a correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B (100 J) não corresponde a m × g × h com nenhum valor coerente de g; a C (150 J) exigiria g = 7,5 m/s²; a D (80 J) exigiria g = 4 m/s²; a E (250 J) exigiria g = 12,5 m/s². Observação: se o enunciado usar g = 10 m/s², o resultado seria 200 J, que não aparece nas alternativas, por isso a alternativa A é a mais próxima e a única compatível com g = 9,8 m/s².
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
Ep = 2 kg * 9,8 m/s² * 10 m = 196 J.
O aluno provavelmente calculou 10 × 10 e obteve 100, ignorando a massa ou tratando a energia como se fosse o quadrado da altura. Também pode ter multiplicado apenas a altura pela massa sem usar g corretamente.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
O aluno provavelmente usou um valor de g incorreto, perto de 7,5 m/s², ou fez um cálculo intermediário errado ao multiplicar massa, gravidade e altura. Ele não aplicou a fórmula m × g × h de forma consistente.
O aluno provavelmente usou g = 4 m/s² ou calculou 2 × 4 × 10, confundindo o valor da gravidade ou fazendo a multiplicação de forma errada. Pode também ter tomado a altura como metade do valor real.
O aluno provavelmente confundiu a energia potencial com outra grandeza, como energia cinética ou trabalho, ou usou um valor de g perto de 12,5 m/s². Não reconheceu que a energia potencial depende apenas da massa, da gravidade e da altura.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional E = mgh.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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