Em uma apresentação esportivizada de uma luta, a massa efetiva do braço que golpeia é m = 4,0 kg. Na forma…
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
Em uma apresentação esportivizada de uma luta, a massa efetiva do braço que golpeia é m = 4,0 kg. Na forma tradicional o golpe tem velocidade v1 = 7,0 m/s; na versão esportivizada, por regras e proteção, v2 = 5,0 m/s. Calcule a redução percentual da energia cinética do golpe. Use KE = 1/2·m·v² (J).
- A) Redução ˜ 10% (KE: 98 J ? 88 J)
- B) Redução ˜ 30% (KE: 98 J ? 69 J)
- C) Redução ˜ 49% (KE: 98 J ? 50 J).
- D) Redução ˜ 60% (KE: 98 J ? 39 J)
- E) Redução ˜ 75% (KE: 98 J ? 24,5 J)
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a energia cinética inicial com KE = 1/2 · m · v^2. Com m = 4,0 kg e v1 = 7,0 m/s, temos v1^2 = 49, logo KE1 = 0,5 · 4,0 · 49 = 98 J.
- Calcule a energia cinética na versão esportivizada. Com v2 = 5,0 m/s, temos v2^2 = 25, logo KE2 = 0,5 · 4,0 · 25 = 50 J.
- Calcule a redução absoluta da energia: 98 - 50 = 48 J.
- Calcule a redução percentual dividindo a redução pela energia inicial: 48 / 98 = 0,4898, ou aproximadamente 49%. Esse resultado confirma a alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A considera uma redução de 10%, o que não corresponde a 48 J de perda sobre 98 J. B supõe 30%, valor próximo da redução relativa da velocidade (2/7), mas energia depende do quadrado da velocidade. D supõe 60%, o que exigiria KE final de 39 J, incompatível com v2 = 5,0 m/s. E supõe 75%, o que exigiria KE final de 24,5 J, equivalente a v = 3,5 m/s, valor que não aparece no enunciado.
💡 Dica: Calcule a energia cinética nas duas situações e compare.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tratou a diferença de velocidades como se fosse a diferença de energia, ou errou o cálculo de 5^2 ao obter KE final próximo de 88 J.
Ele provavelmente aplicou a proporção linear da velocidade (2/7, cerca de 30%) diretamente à energia, sem considerar que a energia cinética varia com o quadrado da velocidade.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da energia cinética e calcular valores incorretos, levando a uma redução percentual errada.
KE1 = 1/2·4,0·7,0² = 98 J; KE2 = 1/2·4,0·5,0² = 50 J. Redução = (98-50)/98 ˜ 0,4898 ˜ 49%.
O aluno provavelmente errou o cálculo de v^2 ou da energia final, chegando a 39 J, o que indica erro de método na aplicação da fórmula com 1/2 · m · v^2.
Ele provavelmente leu ou usou a velocidade final como 3,5 m/s, metade de 7,0 m/s, em vez de 5,0 m/s, o que levou a KE final de 24,5 J.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia cinética · cálculo de porcentagem
Revisar a fórmula da energia cinética e como calcular a redução percentual.
O aluno pode confundir a fórmula da energia cinética e calcular valores incorretos, levando a uma redução percentual errada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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