Durante um exercício, uma aluna (m = 50,0 kg) eleva seu centro de massa h = 0,25 m em t = 0,50 s. Calcule a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um exercício, uma aluna (m = 50,0 kg) eleva seu centro de massa h = 0,25 m em t = 0,50 s. Calcule a potência média desenvolvida. Use g = 10 m/s².
- A) P_média = 25 W
- B) P_média = 500 W
- C) P_média = 250 W
- D) P_média = 125 W
- E) P_média = 62,5 W
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 50,0 kg, altura elevada h = 0,25 m, intervalo de tempo t = 0,50 s e g = 10 m/s². Como a aluna eleva o centro de massa, o trabalho realizado contra o peso é igual à variação da energia potencial gravitacional.
- Calcule o trabalho (ou energia potencial ganha). Tau = m × g × h = 50,0 × 10 × 0,25 = 125 J.
- Calcule a potência média. P_média = τ / t = 125 J / 0,50 s = 250 W.
- Conclusão. Resolvendo por conta própria, chega-se a 250 W, que corresponde à alternativa C, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (25 W) omite a gravidade g no cálculo do trabalho. B (500 W) troca o tempo pela altura, dividindo 125 J por 0,25 s. D (125 W) apresenta o trabalho em joules como se fosse potência, sem dividir pelo tempo. E (62,5 W) multiplica o trabalho pelo tempo em vez de dividir.
💡 Dica: Calcule o trabalho contra a gravidade e divida-o pelo tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno esquece a aceleração da gravidade ao calcular o trabalho, obtendo 50 × 0,25 / 0,50 = 25 W. Ele aplica a fórmula da potência sem considerar que o peso depende de g.
O aluno inverte os dados, dividindo o trabalho pela altura em vez do tempo (125 / 0,25 = 500 W). Isso indica confusão entre as grandezas h e t na fórmula.
Energia W = m·g·h = 50·10·0,25 = 125 J. Potência média P = W/t = 125/0,50 = 250 W.
O aluno calcula corretamente o trabalho de 125 J, mas responde esse valor como se fosse potência, sem dividir pelo intervalo de tempo. Ele confunde energia (J) com potência (W).
Por que engana: Pode confundir potência com trabalho e deixar de dividir a variação da energia potencial gravitacional pelo intervalo de tempo.
O aluno multiplica o trabalho pelo tempo (125 × 0,50 = 62,5 W) em vez de dividir. Ele inverte a operação da definição de potência média.
Raio-X da questão
Potência média e trabalho
avaliacao
Trabalho da força peso · Relação entre energia e potência
Revise trabalho gravitacional e potência média: P = mgh/t.
Pode confundir potência com trabalho e deixar de dividir a variação da energia potencial gravitacional pelo intervalo de tempo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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