Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Média⏱ medio

Durante uma experiência, um estudante solta uma bola de 2 kg de uma altura de 10 m. Calcule a energia…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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 experiência, um estudante solta uma bola de 2 kg de uma altura de 10 m. Calcule a energia potencial inicial e a energia cinética ao atingir o solo. Use g = 10 m/s².

A) 100 J
B) 200 J
C) 300 J
D) 400 J
E) 500 J

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 2 kg, altura h = 10 m, g = 10 m/s². A questão pede a energia potencial inicial e a energia cinética ao atingir o solo.
Calcule a energia potencial gravitacional inicial: Ep = m x g x h = 2 x 10 x 10 = 200 J.
Como não há atrito (desprezando a resistência do ar, como usual nesse tipo de questão), a energia mecânica se conserva. No instante em que a bola toca o solo, a altura é zero, então toda a energia potencial foi convertida em energia cinética: Ec = Ep inicial = 200 J. Também é possível verificar: a bola parte do repouso (Ec inicial = 0), e a velocidade ao chegar ao solo é v = raiz de (2 x g x h) = raiz de 200, de modo que Ec = m x v^2 / 2 = 2 x 200 / 2 = 200 J.
Logo, tanto a energia potencial inicial quanto a energia cinética final valem 200 J, o que corresponde à alternativa B. O gabarito oficial está correto.
Por que as outras estão erradas: A (100 J) corresponde à metade da energia, como se a fórmula tivesse um fator 1/2 indevido; C (300 J) não corresponde a nenhuma grandeza do problema, sendo resultado de uma soma incorreta de parcelas; D (400 J) é o dobro da energia correta, como se Ep e Ec fossem somadas, o que não faz sentido porque são a mesma energia em momentos diferentes; E (500 J) é resultado de um erro de cálculo com os valores dados.

💡 Dica: Calcule a energia potencial e a energia cinética usando as fórmulas apropriadas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Aplicou um fator 1/2 na energia potencial, como se Ep fosse (1/2) m g h, misturando a fórmula da energia cinética com a da potencial.

Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a da energia cinética, aplicando incorretamente os valores.

B Correta

Correto. A energia potencial é de 200 J, que se torna energia cinética ao atingir o solo.

C Erradaerro: Conceitual

Somou parcelas sem base física (por exemplo, 200 J mais outra quantidade de 100 J) achando que a energia final é maior do que a inicial.

D Erradaerro: Conceitual

Somou a energia potencial inicial com a energia cinética final como se fossem energias independentes, sem perceber que a energia mecânica se conserva e é a mesma em ambos os momentos.

E Erradaerro: Atenção

Errou o cálculo do produto m x g x h, por exemplo multiplicando 2 x 10 x 25 ou trocando a altura por outro valor ao substituir os dados.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

energia potencial e cinética

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia potencial · energia cinética

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de energia potencial e cinética.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da energia potencial com a da energia cinética, aplicando incorretamente os valores.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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