Em um treino comunitário de queda controlada, um praticante de massa m = 50,0 kg tem o centro de massa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um treino comunitário de queda controlada, um praticante de massa m = 50,0 kg tem o centro de massa abaixado verticalmente d = 0,60 m até o contato com o tatame; a desaceleração ocorre em tempo ?t = 0,30 s. Calcule a potência média P dissipada pelo tatame durante a desaceleração. Use g = 10 m/s² e a relação P = ?E/?t, onde ?E é a variação de energia potencial (J) e P em W.
- A) P = m g d / ?t = 200 W.
- B) P = 300 J · 0,30 s = 90 W.
- C) P = ?E/?t = m g d / ?t = 50·10·0,60 / 0,30 = 1000 W.
- D) P = 50·10·0,60 = 300 W.
- E) P = m g d / ?t = 1500 W.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 50,0 kg, altura de queda d = 0,60 m, tempo de desaceleração Δt = 0,30 s e g = 10 m/s².
- Calcule a variação de energia potencial, que é a energia dissipada no tatame: ΔE = m g d = 50 × 10 × 0,60 = 300 J.
- Aplique a definição de potência média, P = ΔE / Δt = 300 J / 0,30 s = 1000 W.
- A alternativa C apresenta exatamente essa sequência e chega a 1000 W, por isso é a correta, em acordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A usa a mesma fórmula, mas o resultado 200 W não corresponde a 300 J dividido por 0,30 s; B multiplica a energia pelo tempo em vez de dividir, o que não tem sentido físico para potência; D calcula a energia (300 J), mas esquece de dividir pelo tempo, e energia não é potência; E escreve a fórmula corretamente, mas o valor 1500 W não resulta de 300 J dividido por 0,30 s.
- Conclusão: a potência média dissipada pelo tatame é de 1000 W, ou seja, 1 kW.
💡 Dica: Calcule a energia m g d e divida pelo intervalo de tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno escreve a fórmula certa (P = m g d / Δt), mas erra a conta final, obtendo 200 W. Isso sugere uma divisão incorreta ou uso de um valor de tempo ou energia diferente do enunciado.
O aluno multiplica a energia (300 J) pelo tempo (0,30 s) em vez de dividir, achando que P = E · t. Ele não percebe que potência é energia por unidade de tempo.
A energia perdida é a variação da energia potencial ?E = m g d = 50·10·0,60 = 300 J; potência média P = ?E/?t = 300 J / 0,30 s = 1000 W.
O aluno calcula corretamente a variação de energia (300 J), mas acredita que esse valor já é a potência, sem dividir pelo tempo. Ele confunde energia com potência, que são grandezas diferentes.
Por que engana: O aluno pode calcular apenas a energia potencial gravitacional, esquecer de dividi-la pelo tempo ou confundir joules com watts.
O aluno usa a fórmula correta, mas comete um erro de cálculo ou de leitura de dados, chegando a 1500 W. Pode ter lido mal o tempo ou a altura, ou feito uma multiplicação incorreta.
Raio-X da questão
Potência média e energia
avaliacao
Energia potencial gravitacional · Divisão e unidades físicas
Revise energia potencial gravitacional e potência média como energia transferida por unidade de tempo.
O aluno pode calcular apenas a energia potencial gravitacional, esquecer de dividi-la pelo tempo ou confundir joules com watts.
saude
tomada_decisao
cotidiano
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