Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Uma criança de massa m = 22 kg realiza, em sessão de ginástica de conscientização corporal, uma elevação lenta…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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

Uma criança de massa m = 22 kg realiza, em sessão de ginástica de conscientização corporal, uma elevação lenta do centro de massa ?h = 0,040 m em tempo t = 2,0 s. Use g = 10 m/s². Calcule: (a) trabalho W = ?E = m·g·?h (J) e (b) potência média P = W/t (W).

A) W = 220 J; P = 110 W.
B) W = 0,40 J; P = 0,20 W.
C) W = 8,8 kJ; P = 4,4 kW.
D) W = 8,6 J; P = 4,3 W.
E) W = 8,8 J; P = 4,4 W.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados: m = 22 kg, Δh = 0,040 m, t = 2,0 s e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule a variação de energia potencial gravitacional, que é igual ao trabalho realizado lentamente contra a gravidade: W = m·g·Δh = 22 × 10 × 0,040. Passo 3: Faça a multiplicação: 22 × 10 = 220 e 220 × 0,040 = 8,8, logo W = 8,8 J. Passo 4: Calcule a potência média: P = W/t = 8,8 / 2,0 = 4,4 W. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a E, com W = 8,8 J e P = 4,4 W, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A ignora o deslocamento vertical de 0,040 m, pois 220 J corresponde a m·g·1 m; a alternativa B esquece a massa e calcula apenas g·Δh; a alternativa C trata 0,040 m como 40 m, multiplicando por mil; a alternativa D comete um erro de cálculo na multiplicação, chegando a 8,6 J em vez de 8,8 J.

💡 Dica: Calcule o trabalho e a potência usando as fórmulas dadas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula m·g = 220 J e esquece de multiplicar pelo deslocamento vertical Δh, como se o centro de massa tivesse subido 1 m.

Por que engana: Confundir as unidades de medida, calculando trabalho em Joules mas apresentando como kJ ou confundindo potência com trabalho.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno multiplica apenas g por Δh (10 × 0,040 = 0,40 J), esquecendo a massa da criança na fórmula do trabalho.

C Erradaerro: Atenção

O aluno lê 0,040 m como 40 m, ou seja, confunde a unidade (centímetros com metros), e por isso obtém 8,8 kJ e 4,4 kW, mil vezes maiores.

D Erradaerro: Atenção

O aluno acerta o modelo W = m·g·Δh, mas comete um erro aritmético na multiplicação 220 × 0,040, obtendo 8,6 J em vez de 8,8 J, e propaga o erro para a potência de 4,3 W.

E Correta

W = m·g·?h = 22·10·0,040 = 8,8 J. Potência média P = W/t = 8,8 J / 2,0 s = 4,4 W. Unidades: J e W (1 W = 1 J/s).

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

trabalho e potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de trabalho e potência · unidades de medida de energia

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de trabalho e potência na física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir as unidades de medida, calculando trabalho em Joules mas apresentando como kJ ou confundindo potência com trabalho.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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