Durante uma competição de robótica, os alunos devem projetar um robô que consegue levantar 10 kg a uma altura…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma competição de robótica, os alunos devem projetar um robô que consegue levantar 10 kg a uma altura de 2 metros. Qual é a energia potencial gravitacional adquirida pelo robô?
- A) 50 J
- B) 100 J
- C) 200 J
- D) 300 J
- E) 400 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa levantada é m = 10 kg, a altura é h = 2 m, e a questão pede a energia potencial gravitacional, que não depende de trajetória, apenas da massa, da gravidade e da altura.
- Escreva a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = m · g · h.
- Use g = 10 m/s^2, valor usual em exercícios escolares (com g = 9,8 m/s^2 o resultado seria 196 J, que arredonda para 200 J).
- Calcule Epg = 10 · 10 · 2 = 200 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa C (200 J) é a correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 50 J resultaria de usar apenas metade da altura na fórmula com fator 1/2; B) 100 J corresponde à fórmula da energia cinética (1/2 · m · g · h), que não se aplica aqui; D) 300 J exigiria uma altura de 3 m, que não consta no enunciado; E) 400 J exigiria elevar a altura ao quadrado, procedimento que não faz parte da fórmula.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter usado a altura como 1 m (metade de 2 m) e ainda aplicado o fator 1/2 da energia cinética, obtendo 10 · 10 · 1 · 1/2 = 50 J.
O aluno provavelmente aplicou o fator 1/2 da energia cinética (1/2 · m · v^2) à energia potencial, calculando 1/2 · 10 · 10 · 2 = 100 J.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando a altura ou a massa incorretamente.
Cálculo correto usando a fórmula da energia potencial.
O aluno errou no cálculo ou na leitura da altura, multiplicando 10 · 10 · 3 ou somando parcelas indevidas, como se a altura fosse 3 m.
O aluno elevou a altura ao quadrado (10 · 10 · 2^2 = 400 J), tratando h como se entrasse ao quadrado na fórmula, ou dobrou o resultado duas vezes.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando a altura ou a massa incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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