Na aula de Educação Física, uma criança e seu carrinho têm massa total de 40 kg. O carrinho sai do repouso e…
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
Na aula de Educação Física, uma criança e seu carrinho têm massa total de 40 kg. O carrinho sai do repouso e chega a 2 m/s em 4 s. Usando energia do movimento = ½ × massa × velocidade² e potência média = energia ÷ tempo, qual é a potência média?
- A) 160 W
- B) 40 W
- C) 80 W
- D) 20 W
- E) 10 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa total m = 40 kg, velocidade final v = 2 m/s, tempo t = 4 s. A criança sai do repouso, então a velocidade inicial é zero e toda a energia cinética adquirida vem do movimento até 2 m/s. Passo 2: Calcule a energia do movimento (energia cinética) usando a fórmula dada: E = ½ × m × v². Temos v² = 2² = 4, logo E = ½ × 40 × 4 = 80 J. Passo 3: Calcule a potência média: P = E ÷ t = 80 ÷ 4 = 20 W. Resposta: alternativa D. Por que as outras estão erradas: A (160 W) seria o valor de m × v² sem a metade e sem a divisão pelo tempo; B (40 W) corresponde a usar m × v² = 160 J e dividir por 4, esquecendo a metade; C (80 W) usa a energia de 80 J como se fosse a potência, sem dividir pelo tempo; E (10 W) usa v em vez de v², resultando em 40 J e, depois, 10 W. Confirmo o gabarito oficial D.
💡 Dica: Calcule a energia cinética e divida pelo tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou m × v² = 160 e tomou esse valor como resposta, sem aplicar a metade da fórmula e sem dividir pelo tempo para obter a potência.
O aluno calculou corretamente m × v² = 160 e dividiu por 4 s, mas esqueceu o fator ½ da fórmula da energia.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência média com a força média, não aplicando corretamente a fórmula da potência.
O aluno calculou a energia (80 J) e a apresentou como potência, confundindo energia com potência, pois não dividiu pelo tempo.
A energia do movimento é ½ × 40 × 2² = 80 J. A potência média é 80 ÷ 4 = 20 W.
O aluno usou v em vez de v² na fórmula da energia, obtendo ½ × 40 × 2 = 40 J, e depois dividiu por 4 s, chegando a 10 W.
Raio-X da questão
potência média em canoagem
avaliacao
potência e trabalho · cinemática básica
Revisar as fórmulas de energia cinética e potência.
O aluno pode confundir a potência média com a força média, não aplicando corretamente a fórmula da potência.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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