Em um experimento de plano inclinado (comprimento 2,50 m) um bloco com peso 200 N é elevado 0,50 m. A força…
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 um experimento de plano inclinado (comprimento 2,50 m) um bloco com peso 200 N é elevado 0,50 m. A força medida ao longo do plano foi 95 N. Calcule a eficiência ? = (W_out/W_in)·100%, onde W_out = peso·altura e W_in = F·d. Use unidades SI.
- A) ? ˜ 60% considerando atrito.
- B) ? ˜ 42,1%.
- C) ? ˜ 25%.
- D) ? = 50% afinal metade da energia é perdida.
- E) ? ˜ 80%.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: peso P = 200 N, altura h = 0,50 m, comprimento do plano d = 2,50 m e força aplicada F = 95 N. Passo 2: Calcule o trabalho útil, W_out = P·h = 200 · 0,50 = 100 J. Passo 3: Calcule o trabalho realizado, W_in = F·d = 95 · 2,50 = 237,5 J. Passo 4: Calcule a eficiência, η = (W_out / W_in) · 100% = (100 / 237,5) · 100% ≈ 42,1%. Passo 5: Compare com o gabarito oficial. Minha conclusão coincide com o gabarito, que é a alternativa B. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a alternativa A atribui a eficiência a um valor típico sem cálculo, sem que os dados levem a 60%. A alternativa C, de 25%, não resulta de nenhuma combinação correta dos dados do enunciado. A alternativa D afirma que metade da energia é perdida, mas essa suposição não vem de cálculo algum e os dados dão 42,1%. A alternativa E, de 80%, superestima a eficiência, pois o trabalho útil é bem menor que o trabalho realizado.
💡 Dica: Calcule W_out e W_in antes de encontrar a eficiência.
Alternativa por alternativa
Acredita que o atrito deve estar presente e que a eficiência ficaria em torno de 60%, sem calcular a razão entre trabalho útil e trabalho realizado.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre trabalho e força, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar corretamente as unidades ou a fórmula.
Cálculo: 100 J / 237,5 J ˜ 0,421 ? 42,1%.
Provavelmente trocou ou combinou mal os valores de altura, comprimento e força ao montar o trabalho realizado, chegando a um denominador incorreto.
Assume que metade da energia sempre se perde em um plano inclinado, ignorando os dados do problema e o cálculo da razão entre os trabalhos.
Subestima o trabalho realizado W_in ou calcula a razão com valores errados, o que faz a eficiência parecer muito alta, próxima de 80%.
Raio-X da questão
eficiência em máquinas
avaliacao
cálculo de eficiência · força e trabalho
Revisar o cálculo de eficiência e trabalho em física.
O aluno pode confundir a relação entre trabalho e força, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar corretamente as unidades ou a fórmula.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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