Num gesto de elevação de braços, a massa efetiva combinada dos dois braços é m = 2,0 kg e eles sobem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num gesto de elevação de braços, a massa efetiva combinada dos dois braços é m = 2,0 kg e eles sobem verticalmente ?h = 0,30 m. Calcule o trabalho mínimo W realizado contra a gravidade: W = m·g·?h. Use g = 10 m/s² e expresse o resultado em joules (J).
- A) W = 6,0 J (energia potencial aumentou).
- B) W = 12 J (energia potencial aumentou).
- C) W = 3 J (energia potencial aumentou).
- D) W = 4 J (energia potencial diminuiu).
- E) W = 6,5 J (energia potencial aumentou).
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa efetiva dos dois braços é m = 2,0 kg, a elevação vertical é h = 0,30 m e g = 10 m/s².
- Aplique a fórmula dada, W = m·g·h. Como o movimento é de subida contra a gravidade, o trabalho mínimo é positivo e igual ao ganho de energia potencial gravitacional.
- Calcule. W = 2,0 × 10 × 0,30 = 20 × 0,30 = 6,0 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (6,0 J) coincide com o resultado obtido, e o gabarito oficial também indica A, portanto não há divergência.
- Por que as outras estão erradas. B (12 J) dobra o resultado, como se a altura fosse 0,60 m. C (3 J) esquece a massa ou usa apenas metade do produto correto. D (4 J) inverte o sentido físico ao dizer que a energia potencial diminuiu, quando subir aumenta a energia potencial, e também não corresponde ao cálculo. E (6,5 J) resulta de um erro aritmético, pois o produto correto é exatamente 6,0 J.
- Conclusão: a alternativa correta é a A, com W = 6,0 J e aumento da energia potencial.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho realizado contra a gravidade.
Alternativa por alternativa
W = m·g·?h = 2,0·10·0,30 = 6,0 J. Trabalho positivo, corresponde ao ganho de energia potencial dos braços.
O aluno provavelmente dobrou a altura ou a massa ao aplicar a fórmula, obtendo 2,0 × 10 × 0,60 = 12 J, ou seja, usou um valor incorreto para a elevação.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, aplicando valores incorretos para a massa ou a altura, resultando em um cálculo errado.
O aluno provavelmente esqueceu de multiplicar pela massa, ou usou um produto incompleto, chegando a 10 × 0,30 = 3 J, que não considera os dois braços.
O aluno acredita que, ao elevar os braços, a energia potencial diminui, trocando o sentido físico do trabalho contra a gravidade. A subida aumenta a energia potencial gravitacional.
O aluno cometeu um erro de cálculo ou de multiplicação decimal, chegando a 6,5 J em vez de 6,0 J, ao multiplicar 2,0 × 10 × 0,30.
Raio-X da questão
trabalho contra a gravidade
avaliacao
trabalho e energia · força gravitacional
Revisar a fórmula do trabalho e a relação entre massa, gravidade e altura.
Confundir a fórmula do trabalho, aplicando valores incorretos para a massa ou a altura, resultando em um cálculo errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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