Um grupo de alunos foi ao parque estudar a trajetória de um projétil. Eles lançaram uma bola de 0,5 kg. Se a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um grupo de alunos foi ao parque estudar a trajetória de um projétil. Eles lançaram uma bola de 0,5 kg. Se a bola atingiu a altura máxima de 20 m, qual foi a energia potencial máxima (E_p) da bola?
- A) 10 J
- B) 100 J
- C) 50 J
- D) 200 J
- E) 150 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa da bola é m = 0,5 kg e a altura máxima é h = 20 m. Como não há menção a outro valor, usamos g = 10 m/s^2, valor usual em exercícios escolares.
- Lembre a fórmula da energia potencial gravitacional na altura máxima: Ep = m * g * h.
- Substitua os valores: Ep = 0,5 * 10 * 20.
- Calcule: 0,5 * 10 = 5 e 5 * 20 = 100. Logo, Ep = 100 J.
- Confira com o gabarito. A alternativa B (100 J) coincide com o resultado obtido, então concordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (10 J) resulta de esquecer o fator g ou de multiplicar apenas 0,5 por 20. C (50 J) resulta de usar a metade do produto m * g * h, como se fosse a fórmula da energia cinética. D (200 J) resulta de desconsiderar a massa, calculando apenas 10 * 20. E (150 J) resulta de um erro de cálculo ao combinar os valores, pois não corresponde a nenhum produto correto dos dados.
- Observação. Se o exercício usasse g = 9,8 m/s^2, o resultado seria 98 J, valor próximo de 100 J, por isso a alternativa B continua sendo a mais adequada entre as opções.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E_p = mgh.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente esqueceu de multiplicar pela gravidade ou fez apenas 0,5 * 20, deixando de aplicar a fórmula completa da energia potencial.
E_p = 0,5 kg · 10 m/s² · 20 m = 100 J.
O aluno provavelmente tomou a metade do produto m * g * h, aplicando por engano o fator 1/2 da energia cinética (1/2 m v^2) à energia potencial.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a de energia cinética, resultando em um cálculo incorreto.
O aluno provavelmente ignorou a massa de 0,5 kg e calculou apenas g * h = 10 * 20 = 200, tratando a massa como se fosse unitária.
O aluno provavelmente cometeu um erro de cálculo ao combinar os números dos dados, chegando a um produto que não corresponde à fórmula Ep = m * g * h.
Raio-X da questão
energia potencial
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional.
Confundir a fórmula da energia potencial com a de energia cinética, resultando em um cálculo incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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