Uma criança de massa m = 14 kg realiza um único levantamento do centro de massa em duas modalidades: (A)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Planejar e utilizar estratégias para resolver desafios na execução de elementos básicos de apresentações coletivas de ginástica geral, reconhecendo as potencialidades e os limites do corpo e adotando procedimentos de segurança.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma criança de massa m = 14 kg realiza um único levantamento do centro de massa em duas modalidades: (A) ginástica de conscientização corporal: elevação suave ?h1 = 0,04 m; (B) ginástica de condicionamento físico: elevação vigorosa ?h2 = 0,22 m. Use g = 10 m/s². Calcule a energia potencial gravitacional em cada caso ?E = m·g·?h (J) e a diferença ?E2 - ?E1 (J).
- A) ?E1 = 0.4 J; ?E2 = 2.2 J; ?E2 - ?E1 = 1.8 J
- B) ?E1 = 30.8 J; ?E2 = 5.6 J; ?E2 - ?E1 = -25.2 J
- C) ?E1 = 5.6 J; ?E2 = 30.8 J; ?E2 - ?E1 = 36.4 J
- D) ?E1 = 5.6 J; ?E2 = 30.8 J; ?E2 - ?E1 = 25.2 J.
- E) ?E1 = 56 J; ?E2 = 308 J; ?E2 - ?E1 = 252 J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 14 kg, g = 10 m/s², h1 = 0,04 m (caso A) e h2 = 0,22 m (caso B). Usaremos a fórmula ΔE = m·g·Δh.
- Calcule ΔE1 = 14 · 10 · 0,04 = 140 · 0,04 = 5,6 J.
- Calcule ΔE2 = 14 · 10 · 0,22 = 140 · 0,22 = 30,8 J.
- Calcule a diferença ΔE2 - ΔE1 = 30,8 - 5,6 = 25,2 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa D traz exatamente ΔE1 = 5,6 J, ΔE2 = 30,8 J e diferença 25,2 J, portanto está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: esqueceu a massa e calculou apenas g·h. B: inverteu os valores de h1 e h2 e, por isso, obteve diferença negativa. C: calculou a diferença como soma (5,6 + 30,8 = 36,4) em vez de subtração. E: deslocou a vírgula dos alturas (tratou 0,04 e 0,22 como 0,4 e 2,2), multiplicando os resultados por 10.
💡 Dica: Calcule a energia potencial para cada modalidade e depois encontre a diferença.
Alternativa por alternativa
O aluno esqueceu a massa de 14 kg e calculou apenas g·h, obtendo 10 · 0,04 = 0,4 J.
O aluno associou h1 ao valor maior e h2 ao menor, trocando os resultados das energias, e depois subtraiu na ordem errada, chegando a diferença negativa.
O aluno calculou corretamente ΔE1 e ΔE2, mas na diferença somou os valores (5,6 + 30,8) em vez de subtrair, ignorando o sinal de menos da expressão ΔE2 - ΔE1.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, aplicando incorretamente os valores de altura ou massa.
?E = m·g·?h. ?E1 = 14·10·0.04 = 5.6 J; ?E2 = 14·10·0.22 = 30.8 J; diferença = 30.8 - 5.6 = 25.2 J.
O aluno deslocou a vírgula ao usar as alturas, tratando 0,04 m como 0,4 m e 0,22 m como 2,2 m, o que multiplica todos os resultados por 10.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · cálculo de trabalho
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, aplicando incorretamente os valores de altura ou massa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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