Em uma atividade de Física aplicada ao funcionamento de carrinhos de rolimã, uma turma mediu a altura de duas…
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
Em uma atividade de Física aplicada ao funcionamento de carrinhos de rolimã, uma turma mediu a altura de duas rampas e a massa dos carrinhos posicionados no alto delas. João utilizou um carrinho de 4 kg em uma rampa de 2 m de altura, enquanto Maria utilizou um carrinho de 2 kg em uma rampa de 3 m de altura. Considere o solo como nível de referência e adote g = 10 m/s². A energia potencial gravitacional pode ser calculada pela expressão Epg = m · g · h, em que m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. Com base nos dados apresentados, quais são, respectivamente, as energias potenciais gravitacionais dos carrinhos de João e de Maria no alto das rampas?
- A) João: 40 J; Maria: 30 J
- B) João: 120 J; Maria: 40 J
- C) João: 80 J; Maria: 60 J
- D) João: 80 J; Maria: 40 J
- E) João: 40 J; Maria: 120 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados de cada carrinho. João: m = 4 kg e h = 2 m. Maria: m = 2 kg e h = 3 m. A gravidade é g = 10 m/s² e a referência é o solo.
- Aplique Epg = m · g · h para João. Epg = 4 · 10 · 2 = 80 J.
- Aplique a mesma expressão para Maria. Epg = 2 · 10 · 3 = 60 J.
- Os resultados são, respectivamente, 80 J (João) e 60 J (Maria), o que corresponde à alternativa C. O gabarito oficial também indica C, portanto não há divergência.
- Por que as outras estão erradas. A: o valor de João (40 J) corresponde a m · g sem multiplicar pela altura, e o valor de Maria (30 J) corresponde a g · h sem multiplicar pela massa. B: as alturas foram trocadas, pois 4 · 10 · 3 = 120 J usa a altura de Maria para João e 2 · 10 · 2 = 40 J usa a altura de João para Maria. D: o valor de João está correto, mas 2 · 10 · 2 = 40 J usa a altura de João para Maria. E: as massas foram trocadas, pois 4 · 10 · 3 = 120 J usa a massa de João com a altura de Maria, e o valor de João (40 J) omite a altura.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
Aluno que calcula Epg de João como m · g (4 · 10 = 40 J), esquecendo de multiplicar pela altura, e para Maria usa g · h (10 · 3 = 30 J), esquecendo da massa. Aplica a fórmula de forma incompleta e inconsistente.
Por que engana: Calcular a energia potencial apenas para um dos carrinhos ou confundir a altura de João com a de Maria.
Aluno que troca as alturas das rampas: usa h = 3 m para João (4 · 10 · 3 = 120 J) e h = 2 m para Maria (2 · 10 · 2 = 40 J). Associa cada carrinho à rampa errada.
Para o carrinho de João: Epg = 4 · 10 · 2 = 80 J. Para o carrinho de Maria: Epg = 2 · 10 · 3 = 60 J. Portanto, as energias potenciais gravitacionais são 80 J e 60 J, respectivamente.
Aluno que calcula corretamente a energia de João, mas usa a altura da rampa de João (2 m) para Maria, obtendo 2 · 10 · 2 = 40 J, em vez de usar os 3 m da rampa de Maria.
Aluno que troca as massas: usa 4 kg para Maria (4 · 10 · 3 = 120 J) e, para João, omite a altura (4 · 10 = 40 J). Associa cada carrinho à massa errada e também esquece um fator na conta de João.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · altura e gravidade
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Calcular a energia potencial apenas para um dos carrinhos ou confundir a altura de João com a de Maria.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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