Física9º anoFácil⏱ medio

Um capoeirista de massa m = 40 kg realiza um salto que deixa seu centro de massa com velocidade vertical…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um capoeirista de massa m = 40 kg realiza um salto que deixa seu centro de massa com velocidade vertical inicial v = 2,50 m/s ao deixar o solo. Usando g = 10 m/s², calcule: (a) energia cinética inicial KE = 1/2·m·v² (J); (b) altura máxima h = v²/(2g) (m).

A) KE = 0,5·40·(2,5)² = 100 J; h = (2,5)²/(2·10) = 0,25 m.
B) KE = 0,5·40·(3,0)² = 180 J; h = (3,0)²/(2·10) = 0,45 m.
C) KE = 0,5·40·(2,5)² = 125 J. b) h = (2,5)²/(2·10) = 0,3125 m ˜ 0,31 m.
D) KE = 0,5·40·(2,0)² = 80 J; h = (2,0)²/(2·10) = 0,2 m.
E) KE = 0,5·40·(2,5)² = 150 J; h = (2,5)²/(2·5) = 0,25 m.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Calcule a energia cinética inicial. KE = 0,5 · 40 · (2,5)² = 0,5 · 40 · 6,25 = 125 J.
Calcule a altura máxima. Pela conservação da energia mecânica, a energia cinética inicial vira energia potencial gravitacional no ponto mais alto, então m·g·h = ½·m·v², o que dá h = v²/(2g) = 6,25/(2 · 10) = 6,25/20 = 0,3125 m, aproximadamente 0,31 m.
Compare com as alternativas. A alternativa C traz KE = 125 J e h ≈ 0,31 m, exatamente os valores obtidos, por isso ela está correta e coincide com o gabarito oficial.
Analise as erradas. A usa h = v/g = 0,25 m, que não corresponde à fórmula v²/(2g), e seu valor de KE de 100 J também está incorreto. B troca v = 2,5 m/s por 3,0 m/s, e isso altera os dois resultados. D troca v por 2,0 m/s, gerando KE = 80 J e h = 0,2 m. E usa g = 5 no denominador da altura, o que dá 0,25 m, e seu valor de KE de 150 J é um erro de cálculo, pois 0,5 · 40 · 6,25 é 125 J.
Conclusão. Os valores corretos são KE = 125 J e h = 0,3125 m, portanto a resposta é a alternativa C.

💡 Dica: Calcule a energia cinética e a altura máxima usando as fórmulas fornecidas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Usou h = v/g (2,5/10 = 0,25 m) em vez de h = v²/(2g), esquecendo o quadrado e o fator 2 da fórmula. Também errou o cálculo da energia cinética, obtendo 100 J.

Por que engana: Confundir a fórmula da energia cinética e calcular a altura máxima com valores incorretos.

B Erradaerro: Atenção

Leu a velocidade como 3,0 m/s em vez de 2,5 m/s, e então substituiu o valor errado nas duas fórmulas.

C Correta

Aplicou-se KE = 1/2·m·v² ? 0,5·40·6,25 = 125 J. Altura pela conservação de energia v² = 2gh ? h = v²/(2g) = 6,25/20 = 0,3125 m.

D Erradaerro: Atenção

Leu a velocidade como 2,0 m/s em vez de 2,5 m/s, o que levou a KE = 80 J e h = 0,2 m.

E Erradaerro: Procedimental

Usou g = 5 m/s² no denominador da altura, em vez de g = 10 m/s², e errou a energia cinética, que com 6,25 deveria dar 125 J e não 150 J.

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🧩 desafio

🎯 Conceito central

energia cinética e altura máxima

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia cinética · altura máxima

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de energia cinética e movimento vertical.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da energia cinética e calcular a altura máxima com valores incorretos.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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