Tabela de desempenho (dados): massa m = 13 kg. Sequência 1: velocidade antes do rolamento v = 1,0 m/s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Tabela de desempenho (dados): massa m = 13 kg. Sequência 1: velocidade antes do rolamento v = 1,0 m/s. Sequência 2: v = 0,5 m/s. Use KE = ½ m v² para analisar qual sequência tem maior energia cinética no início do rolamento.
- A) KE1 = 0,65 J; KE2 = 0,1625 J
- B) Ambas têm a mesma energia cinética
- C) KE1 = 6,5 J; KE2 = 1,625 J; Sequência 1 > Sequência 2
- D) KE1 = 13 J; KE2 = 3,25 J
- E) KE1 = 1,625 J; KE2 = 6,5 J; Sequência 2 > Sequência 1
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 13 kg. Na Sequência 1, a velocidade é v1 = 1,0 m/s. Na Sequência 2, a velocidade é v2 = 0,5 m/s. A fórmula pedida é KE = ½ m v^2.
- Calcule a energia cinética da Sequência 1. KE1 = ½ × 13 × (1,0)^2 = ½ × 13 × 1 = 6,5 J.
- Calcule a energia cinética da Sequência 2. KE2 = ½ × 13 × (0,5)^2 = ½ × 13 × 0,25 = 1,625 J.
- Compare os valores. 6,5 J é maior que 1,625 J, logo a Sequência 1 tem maior energia cinética no início do rolamento. A alternativa C traz exatamente KE1 = 6,5 J, KE2 = 1,625 J e Sequência 1 > Sequência 2, o que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A apresenta valores 10 vezes menores, por erro de posição da vírgula decimal. B afirma igualdade, o que ignora que as velocidades são diferentes e que a energia depende do quadrado da velocidade. D usa a fórmula sem o quadrado da velocidade e sem o fator ½ corretamente aplicado, resultando em valores incorretos. E troca as velocidades entre as sequências, associando 0,5 m/s à Sequência 1 e 1,0 m/s à Sequência 2, e por isso inverte a conclusão.
- Conclusão. A energia cinética depende do quadrado da velocidade, então a Sequência 1, com o dobro da velocidade, tem quatro vezes mais energia que a Sequência 2 (6,5 / 1,625 = 4). A resposta correta é a alternativa C.
💡 Dica: Calcule a energia cinética para cada sequência e compare.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente a proporção entre as energias, mas errou a ordem de grandeza dos resultados, possivelmente por deslocar a vírgula decimal ao final do cálculo. Os valores obtidos são exatamente 10 vezes menores que os corretos.
Por que engana: O aluno pode confundir os valores de energia cinética ao aplicar a fórmula, resultando em cálculos incorretos.
O aluno supõe que, como a massa é a mesma, a energia cinética também seria igual, ignorando que a energia depende do quadrado da velocidade. Ele não percebe que as velocidades de 1,0 m/s e 0,5 m/s produzem energias diferentes.
Cálculo: ½·13·1² = 6,5 J; ½·13·0,25 = 1,625 J.
O aluno esquece o quadrado da velocidade e usa a relação linear, multiplicando a massa pela velocidade (13 × 1 = 13 J) ou aplicando ½ m v sem elevar v ao quadrado (½ × 13 × 0,5 = 3,25 J). Assim, mistura a fórmula da energia cinética com a de outra grandeza.
O aluno calcula bem cada energia, mas associa cada resultado à sequência errada, trocando as velocidades entre a Sequência 1 e a Sequência 2. Por isso conclui que a Sequência 2 tem maior energia.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia cinética · cálculo de velocidade
Revisar a fórmula da energia cinética e suas aplicações.
O aluno pode confundir os valores de energia cinética ao aplicar a fórmula, resultando em cálculos incorretos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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