Durante uma figura em que um dançarino eleva o corpo verticalmente a uma altura h = 0,15 m com velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma figura em que um dançarino eleva o corpo verticalmente a uma altura h = 0,15 m com velocidade constante em t = 0,60 s. Se a massa do dançarino é m = 60 kg e g = 10 m/s², calcule o trabalho realizado contra a gravidade W e a potência média P desenvolvida. Use W = m·g·h e P = W/t (unidades SI).
- A) W = 120 J; P = 200 W
- B) W = 60 J; P = 100 W
- C) W = 90 J; P = 150 W.
- D) W = 45 J; P = 75 W
- E) W = 90 N; P = 150 J/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 60 kg, altura h = 0,15 m, tempo t = 0,60 s e g = 10 m/s². A velocidade é constante, então o trabalho realizado contra a gravidade é igual à variação da energia potencial gravitacional, W = m·g·h. Passo 2: Calcule o trabalho. W = 60 · 10 · 0,15 = 600 · 0,15 = 90 J. Passo 3: Calcule a potência média. P = W/t = 90 / 0,60 = 150 W, ou seja, 150 J/s. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa C traz W = 90 J e P = 150 W, que coincidem com os valores obtidos. Passo 5: Justifique as demais. A alternativa A está errada porque W = 120 J não corresponde a m·g·h com os dados. A alternativa B está errada porque W = 60 J ignora o produto m·g·h. A alternativa D está errada porque W = 45 J é a metade do valor correto. A alternativa E tem os valores numéricos corretos, mas a unidade de W está errada: trabalho é medido em joules, e newtons é unidade de força. Portanto, o gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Calcule primeiro o trabalho e depois a potência.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dobrou o valor de m·g·h ou usou uma altura maior que 0,15 m, obtendo 120 J. Depois dividiu esse valor por 0,60 s para chegar a 200 W.
Por que engana: Confundir as unidades de trabalho e potência, utilizando Joules em vez de Newtons ou vice-versa.
O aluno provavelmente esqueceu de multiplicar pela aceleração da gravidade ou pela altura, tomando um valor igual à massa, 60 J. Em seguida dividiu por 0,60 s e obteve 100 W.
W = m·g·h = 60·10·0,15 = 90 J. P = W/t = 90/0,60 = 150 W. Unidades: J e W (J/s).
O aluno provavelmente calculou apenas metade da energia, como se fosse ½·m·g·h (confusão com energia cinética), obtendo 45 J. Depois dividiu por 0,60 s e chegou a 75 W.
O aluno acertou os valores numéricos, mas atribuiu a unidade newton ao trabalho, confundindo força com energia. Trabalho deve ser expresso em joules (J), não em newtons (N).
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
cálculo de trabalho e potência · unidades de medida SI
Revisar as fórmulas de trabalho e potência em física.
Confundir as unidades de trabalho e potência, utilizando Joules em vez de Newtons ou vice-versa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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