Física1ª sérieMédia⏱ medio

Durante um treino, a perna de um atleta tem massa efetiva 8,0 kg e descreve um giro com raio 0,90 m e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Durante um treino, a perna de um atleta tem massa efetiva 8,0 kg e descreve um giro com raio 0,90 m e velocidade angular ? = 7,0 rad/s. Calcule: (a) velocidade tangencial v = ?·r; (b) energia cinética do membro KE ˜ 1/2·m·v². Apresente valores em SI.

A) A velocidade tangencial v é 5,0 m/s.
B) A massa efetiva é 10,0 kg.
C) A energia cinética KE é 100 J.
D) O raio do giro é 1,2 m.
E) v = 6,3 m/s; KE ˜ 1,59×10^2 J (˜159 J).

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A massa efetiva é m = 8,0 kg, o raio é r = 0,90 m e a velocidade angular é ω = 7,0 rad/s (o símbolo ? no enunciado corresponde a ω). Passo 2: Calcule a velocidade tangencial pela relação v = ω·r. Temos v = 7,0 × 0,90 = 6,3 m/s. Passo 3: Calcule a energia cinética com KE = (1/2)·m·v². Temos v² = 6,3² = 39,69, então KE = 0,5 × 8,0 × 39,69 = 4,0 × 39,69 = 158,76 J, que arredondado é aproximadamente 1,59×10^2 J (cerca de 159 J). Passo 4: Conclusão. A alternativa E traz exatamente v = 6,3 m/s e KE de aproximadamente 159 J, o que confere com o cálculo feito sem usar o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A diz 5,0 m/s, mas a multiplicação correta de 7,0 por 0,90 dá 6,3 m/s. B diz que a massa é 10,0 kg, mas o enunciado informa 8,0 kg. C diz que KE é 100 J, valor que só surge se a velocidade for 5 m/s, o que já está errado. D diz que o raio é 1,2 m, mas o enunciado informa 0,90 m. Gabarito confirmado: E.

💡 Dica: Calcule a velocidade tangencial e a energia cinética usando as fórmulas dadas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno errou a multiplicação de v = ω·r, obtendo 5,0 m/s em vez de 6,3 m/s, possivelmente por um cálculo mal feito com 0,90.

Por que engana: Confundir a fórmula da energia cinética, utilizando a massa ou a velocidade errada na hora de calcular.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno trocou ou leu errado o valor da massa do enunciado, registrando 10,0 kg no lugar de 8,0 kg.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno propagou um erro de velocidade (usando cerca de 5 m/s) para o cálculo da energia, obtendo KE = 0,5 × 8 × 25 = 100 J.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno não domina a relação entre velocidade tangencial, velocidade angular e raio, e confunde o raio com outra grandeza, chegando a 1,2 m sem base na relação v = ω·r.

E Correta

v = ?·r = 7,0·0,90 = 6,3 m/s. KE = 1/2·m·v² = 0,5·8,0·(6,3)² ˜ 158,8 J ˜ 159 J.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

velocidade tangencial e energia cinética

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

velocidade angular · energia cinética

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de velocidade tangencial e energia cinética.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da energia cinética, utilizando a massa ou a velocidade errada na hora de calcular.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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