Um dançarino de massa m = 62 kg eleva o centro de massa em h = 0,30 m durante um passo vertical. Calcule o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um dançarino de massa m = 62 kg eleva o centro de massa em h = 0,30 m durante um passo vertical. Calcule o trabalho mecânico mínimo realizado W = m·g·h (use g = 10 m/s²).
- A) W = m·g + h
- B) W = m/g·h²
- C) W = m·g·h = 62·10·0,30 = 186 J.
- D) W = mg/h
- E) W = m·h/g
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 62 kg, h = 0,30 m e g = 10 m/s². Passo 2: O trabalho realizado contra o peso ao elevar o centro de massa é W = m·g·h. Passo 3: Substitua os valores: 62 · 10 = 620 e 620 · 0,30 = 186. Verificação das unidades: kg · m/s² · m = N·m = J, então o resultado está em joules. Passo 4: Portanto W = 186 J, que corresponde à alternativa C, igual ao gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A soma m·g (em newtons) com h (em metros), operação sem sentido físico e com unidades incompatíveis. B eleva h ao quadrado e divide por g, o que não corresponde à expressão do trabalho contra a gravidade. D divide mg por h, o que daria uma grandeza de força por distância, e não trabalho. E troca a multiplicação por g por uma divisão, o que está incorreto para a fórmula W = m·g·h.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho mecânico.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que os fatores da energia potencial se combinam por soma, e não por produto, sem verificar se as unidades são compatíveis.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho mecânico, utilizando operações incorretas com as variáveis de massa, gravidade e altura.
O aluno confunde a relação entre massa, gravidade e altura, elevando h ao quadrado e dividindo por g, como se fosse uma fórmula de outra grandeza física.
A variação de energia potencial é ?U = mgh; assumindo trabalho mínimo igual a ?U, W = 62 kg·10 m/s²·0,30 m = 186 J.
O aluno acha que o trabalho é o quociente entre o peso e a altura, o que confunde trabalho com uma razão entre força e distância.
O aluno inverte a operação com a gravidade, dividindo por g em vez de multiplicar, o que mostra que ele não memorizou a estrutura da fórmula.
Raio-X da questão
trabalho mecânico
avaliacao
trabalho mecânico · força e movimento
Revisar a fórmula do trabalho mecânico e suas aplicações.
Confundir a fórmula do trabalho mecânico, utilizando operações incorretas com as variáveis de massa, gravidade e altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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