Durante uma atividade de Física em uma escola pública, estudantes analisaram a energia associada à posição de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de Física em uma escola pública, estudantes analisaram a energia associada à posição de uma bola antes de ela ser solta. A bola, de massa 0,5 kg, foi erguida até 20 m acima do solo. Para a análise, considerou-se o solo como nível de referência, desprezaram-se os efeitos do ar e adotou-se g = 10 m/s². Com base nas informações do experimento, qual é o valor da energia potencial gravitacional da bola no instante em que ela está a 20 m do solo?
- A) 10 J
- B) 200 J
- C) 2000 J
- D) 50 J
- E) 100 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A energia potencial gravitacional depende da massa, da gravidade local e da altura em relação ao nível de referência, pela fórmula Epg = m x g x h. Passo 2: Os dados do enunciado são m = 0,5 kg, g = 10 m/s² e h = 20 m, medida a partir do solo, que é o nível de referência adotado. Passo 3: Substituindo os valores, Epg = 0,5 x 10 x 20 = 5 x 20 = 100 J. Passo 4: Portanto, a alternativa E está correta, e o gabarito oficial está de acordo com a resolução. Passo 5: A alternativa A (10 J) está errada porque esqueceria a multiplicação pela gravidade ou pela altura, resultando em apenas 0,5 x 20. A alternativa B (200 J) está errada porque ignora a massa de 0,5 kg e calcula apenas 10 x 20. A alternativa C (2000 J) está errada porque aplica a gravidade duas vezes ou erra na multiplicação. A alternativa D (50 J) está errada porque usa a altura de 10 m em vez de 20 m.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = m * g * h.
Alternativa por alternativa
O estudante provavelmente calculou 0,5 x 20 e esqueceu de multiplicar pela gravidade g = 10 m/s², ou seja, tratou a energia como se fosse apenas massa vezes altura.
O estudante provavelmente multiplicou g por h (10 x 20 = 200) e desconsiderou a massa de 0,5 kg dada no enunciado, o que mostra que não incluiu todos os fatores da fórmula.
O estudante provavelmente aplicou a gravidade duas vezes ou errou a multiplicação, chegando a 10 x 10 x 20 = 2000 em vez de usar a massa de 0,5 kg uma única vez.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a de energia cinética, aplicando valores incorretos.
O estudante provavelmente usou a altura de 10 m em vez dos 20 m informados, possivelmente por desatenção ao enunciado ou por confundir a altura com a metade dela.
A energia potencial gravitacional é calculada por Epg = mgh. Substituindo os valores, Epg = 0,5 × 10 × 20 = 100 J.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial com a de energia cinética, aplicando valores incorretos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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