Durante um alongamento em tapete, Laura (m = 14 kg) eleva os braços e seu centro de massa sobe ?h = 0,05 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante um alongamento em tapete, Laura (m = 14 kg) eleva os braços e seu centro de massa sobe ?h = 0,05 m. Usando ?U = m·g·?h (g = 10 m/s²), qual é a variação da energia potencial gravitacional ?U em joules?
- A) 70 J
- B) 7,0 J
- C) 0,7 J
- D) 1,4 J
- E) 14 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 14 kg, a variação de altura é ?h = 0,05 m e g = 10 m/s². A fórmula dada é ?U = m·g·?h.
- Calcule o produto m·g. Temos 14 × 10 = 140 (unidade: kg·m/s²).
- Multiplique pelo deslocamento vertical. Temos 140 × 0,05 = 7,0. Como a unidade é kg·m/s²·m, o resultado é 7,0 J (joules).
- Conclusão. A variação da energia potencial gravitacional é ?U = 7,0 J, que corresponde à alternativa B, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (70 J) corresponderia a usar 0,5 m no lugar de 0,05 m. C (0,7 J) corresponderia a usar 0,005 m, deslocando a vírgula para o lado errado. D (1,4 J) seria obtido com um valor incorreto de altura ou de g, como 0,1 m ou g = 2. E (14 J) ignora completamente o fator ?h, ficando apenas com m·g.
💡 Dica: Calcule a variação da energia potencial usando a fórmula dada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente deslocou a vírgula do deslocamento, usando 0,5 m em vez de 0,05 m, e assim multiplicou por dez a energia correta.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial com a de trabalho, aplicando valores incorretos para a altura ou massa.
Cálculo correto: 14·10·0,05 = 7 J.
O aluno provavelmente errou a posição da vírgula decimal, usando 0,005 m em vez de 0,05 m, o que divide o resultado por dez.
O aluno provavelmente usou um valor incorreto para a altura, como 0,1 m, ou trocou a gravidade por 2 m/s², confundindo os dados do enunciado.
O aluno provavelmente calculou apenas m·g e esqueceu de multiplicar pela variação de altura ?h, que é o fator que define a variação de energia.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial com a de trabalho, aplicando valores incorretos para a altura ou massa.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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