Dois utilitários em entregas: A tem m = 1500 kg e v = 15 m/s; B tem m = 1000 kg e v = 18 m/s. Usando Ec = 1/2…
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
Dois utilitários em entregas: A tem m = 1500 kg e v = 15 m/s; B tem m = 1000 kg e v = 18 m/s. Usando Ec = 1/2 m v² (Ec em J), compare as energias cinéticas e indique a conclusão correta sobre risco de impacto.
- A) Veículo A tem maior energia cinética (˜1,04 vezes a de B).
- B) As energias cinéticas são iguais.
- C) A tem o dobro da energia de B.
- D) B tem 50% mais energia que A.
- E) B apresenta energia 1,06 vezes a de A.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a energia cinética do veículo A com Ec = 1/2 m v^2. Ec_A = 0,5 x 1500 x 15^2 = 0,5 x 1500 x 225 = 168750 J.
- Calcule a energia cinética do veículo B. Ec_B = 0,5 x 1000 x 18^2 = 0,5 x 1000 x 324 = 162000 J.
- Compare os valores. Ec_A / Ec_B = 168750 / 162000 = 1,0417, aproximadamente 1,04. Logo A tem maior energia cinética, cerca de 4% a mais que B, apesar de B ser mais rápido, porque a velocidade entra elevada ao quadrado mas A tem 50% a mais de massa.
- Por que as outras estão erradas. B está errada porque as energias são diferentes (168750 J e 162000 J). C está errada porque a razão entre as energias é cerca de 1,04, e não 2. D está errada porque B tem cerca de 4% menos energia que A, não 50% mais. E está errada porque a razão de B para A é 162000 / 168750 = 0,96, e não 1,06.
- Conclusão sobre o risco. Como A tem maior energia cinética, uma colisão envolvendo A transfere mais energia ao impacto, o que caracteriza maior risco, embora a diferença seja pequena. O gabarito oficial (A) está correto.
💡 Dica: Calcule a energia cinética de cada utilitário e compare.
Alternativa por alternativa
Correto: Ec_A ˜168750 J e Ec_B ˜162000 J, razão ˜1,0416.
O aluno supõe que a maior massa de A compensa a menor velocidade, concluindo que as energias se igualam. Ele não eleva a velocidade ao quadrado e não calcula de fato as duas energias.
O aluno percebe que A tem 1500 kg e B tem 1000 kg, e faz uma razão grosseira de massas ou arredonda demais, concluindo que a energia de A é o dobro. Ele não aplica a fórmula completa com o quadrado da velocidade.
O aluno inverte o sentido da comparação e usa a razão de massas 1500/1000 = 1,5 como se fosse a razão de energias, achando que B tem 50% a mais. Ele ignora a velocidade maior de B e o quadrado da velocidade.
O aluno calcula a razão de energias na ordem invertida ou com erro de arredondamento e conclui que B tem mais energia que A. Ele perde de vista que a energia de B é 162000 J, menor que os 168750 J de A.
Por que engana: Confundir a relação entre massa e velocidade ao calcular a energia cinética, levando a conclusões erradas sobre os veículos.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia cinética · massa e velocidade
Revisar a fórmula da energia cinética e suas aplicações.
Confundir a relação entre massa e velocidade ao calcular a energia cinética, levando a conclusões erradas sobre os veículos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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