Física3ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Em um experimento, um aluno deixa cair uma bola de massa 0,5 kg a partir de 3 metros de altura. Calcule a…

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

Em um experimento, um aluno deixa cair uma bola de massa 0,5 kg a partir de 3 metros de altura. Calcule a energia potencial inicial e a energia cinética quando a bola atinge o solo. Use g = 10 m/s².

A) 5 J
B) 15 J
C) 2 J
D) 10 J
E) 7 J

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Calcule a energia potencial gravitacional inicial: Ep = m x g x h = 0,5 x 10 x 3 = 15 J. Passo 2: Como a bola cai sem considerar resistência do ar, a energia mecânica se conserva. Logo, ao atingir o solo, toda a energia potencial se converte em energia cinética: Ec = 15 J. Passo 3: Confira pela velocidade. Na queda livre, v^2 = 2 x g x h = 2 x 10 x 3 = 60, então Ec = m x v^2 / 2 = 0,5 x 60 / 2 = 15 J. Os dois valores coincidem, como esperado pela conservação da energia. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa B (15 J) traz o valor correto tanto para a energia potencial inicial quanto para a energia cinética no solo. O gabarito oficial B está correto. Por que as outras estão erradas: A (5 J) corresponde apenas a m x g, sem multiplicar pela altura; C (2 J) não é resultado de nenhuma relação física válida para esses dados; D (10 J) corresponde ao valor numérico de g, não a uma energia; E (7 J) resulta de uma subtração indevida entre valores que não se combinam dessa forma.

💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E_p = mgh.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou apenas o produto m x g (0,5 x 10 = 5) e esqueceu de multiplicar pela altura de 3 m, como se a energia potencial não dependesse da altura.

Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a da energia cinética, resultando em um valor incorreto.

B Correta

Cálculo incorreto, valor muito alto.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno chegou a um valor sem relação com a fórmula de energia potencial ou cinética, provavelmente por erro de cálculo ou uso de uma fórmula incorreta com os dados do enunciado.

D Erradaerro: Atenção

O aluno tomou o valor numérico da gravidade (g = 10) como se fosse a energia, ou calculou a altura como 2 m em vez de 3 m, o que gera 0,5 x 10 x 2 = 10 J.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno subtraiu grandezas diferentes, como g - h = 10 - 3 = 7, ou misturou operações sem seguir a fórmula da energia potencial, que é um produto de massa, gravidade e altura.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

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, resultando em um valor incorreto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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