Durante uma atividade de Física, estudantes instalaram uma pequena caixa de equipamentos no topo de uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Durante uma atividade de Física, estudantes instalaram uma pequena caixa de equipamentos no topo de uma estrutura vertical. A caixa, inicialmente no nível do chão, foi elevada até uma altura de 2,50 m. Sua massa é de 12,0 kg. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s², a variação da energia potencial gravitacional pode ser calculada por ?Ep = m · g · ?h. Com base nas informações do texto, qual foi a variação da energia potencial gravitacional da caixa durante a elevação?
- A) ΔEp = 12,0 · 10 · 2,50 = 300 J.
- B) ΔEp = 12,0² · 10 · 2,50 = 3600 J.
- C) ΔEp = 12,0 · 10 · 25,0 = 3000 J.
- D) ΔEp = 12,0 · 10 · 1,50 = 180 J.
- E) ΔEp = 12,0 · 5 · 2,50 = 150 J.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifiquei os dados do enunciado: massa m = 12,0 kg, altura final 2,50 m, partindo do nível do chão (altura inicial 0 m), g = 10 m/s² e resistência do ar desprezada. Logo, a variação de altura é Δh = 2,50 m - 0 m = 2,50 m.
- Apliquei a fórmula dada: ΔEp = m · g · Δh = 12,0 · 10 · 2,50.
- Calculei: 12,0 · 10 = 120 e 120 · 2,50 = 300. Portanto ΔEp = 300 J, com unidade joule, pois massa em kg, g em m/s² e altura em m resultam em J.
- Comparei com o gabarito oficial (A), que coincide com o resultado obtido.
- Por que as outras estão erradas: B eleva a massa ao quadrado, o que não faz parte da fórmula de energia potencial; C usa 25,0 no lugar de 2,50, um erro de vírgula decimal (25,0 m seria dez vezes a altura real); D usa 1,50 como altura, valor que não corresponde a nenhum dado do enunciado; E troca g = 10 m/s² por 5 m/s², alterando a aceleração da gravidade indicada no enunciado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia potencial gravitacional diretamente.
Alternativa por alternativa
A variação da energia potencial gravitacional é calculada por ΔEp = m · g · Δh. Substituindo os valores fornecidos: ΔEp = 12,0 kg · 10 m/s² · 2,50 m = 300 J. Como a caixa foi elevada, sua energia potencial gravitacional aumentou em 300 J.
O aluno elevou a massa ao quadrado, achando que a energia potencial depende de m², talvez confundindo com a fórmula da energia cinética, que usa a velocidade ao quadrado.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para g ou h, ou realizando operações erradas.
O aluno trocou a altura 2,50 m por 25,0, deslocando a vírgula decimal, o que equivale a considerar 25 m de altura.
O aluno calculou a altura como 2,50 - 1,00 = 1,50 m, provavelmente inventando um desconto de 1 m que não existe no enunciado, ou confundindo a altura com outro valor.
O aluno usou g = 5 m/s², talvez por lembrar de metade da gravidade ou de um valor aproximado diferente, sem seguir o valor g = 10 m/s² indicado no enunciado.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · multiplicacao de numeros
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para g ou h, ou realizando operações erradas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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