Durante rapel um praticante de massa m = 60 kg desce controladamente uma queda vertical h = 12 m em t = 30 s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante rapel um praticante de massa m = 60 kg desce controladamente uma queda vertical h = 12 m em t = 30 s (velocidade aproximadamente constante). Calcule a potência média dissipada pelo freio. Use g = 10 m/s² e P = E/t, E = m·g·h.
- A) P = m·g·h / t = 60·10·12 / 30 = 240 W.
- B) A potência é calculada como P = E·t.
- C) A energia total é 6000 J.
- D) A potência média é 60 W.
- E) A potência dissipada é 480 W.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: m = 60 kg, h = 12 m, t = 30 s e g = 10 m/s². A questão pede a potência média dissipada pelo freio, que é P = E/t, em que E é a energia dissipada.
- Calcule a energia dissipada. Como a velocidade é aproximadamente constante, a energia potencial gravitacional perdida pelo praticante é convertida em calor no freio: E = m·g·h = 60 · 10 · 12 = 7200 J.
- Calcule a potência: P = E/t = 7200 / 30 = 240 W. Portanto a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A alternativa B está errada porque a potência é a energia dividida pelo tempo, e não multiplicada por ele. A alternativa C está errada porque o produto 60 · 10 · 12 resulta em 7200 J, e não em 6000 J. A alternativa D está errada porque 60 W não corresponde ao resultado de E/t com os dados do enunciado. A alternativa E está errada porque 480 W exigiria uma energia de 14400 J, o que não corresponde a m·g·h.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e divida pelo tempo para encontrar a potência.
Alternativa por alternativa
Energia potencial perdida m·g·h é convertida em calor pelo freio; potência média é energia dividida pelo tempo: P = (m·g·h)/t.
O aluno trocou a relação entre energia, potência e tempo, multiplicando a energia pelo tempo em vez de dividi-la. Assim, a unidade final deixaria de ser watt.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência média com a de energia, aplicando E·t ao invés de E/t.
O aluno calculou mal o produto 60 · 10 · 12, obtendo 6000 J em vez de 7200 J. Provavelmente errou uma multiplicação intermediária.
O aluno não relacionou a potência com a energia dissipada e tomou um número do enunciado, ou a massa, como se fosse a potência. Ele não aplicou a fórmula P = E/t.
O aluno obteve uma energia de 14400 J, provavelmente por dobrar a altura ou a energia ao considerar um percurso de ida e volta, ou por erro de cálculo. Depois dividiu esse valor por 30 s.
Raio-X da questão
potência média no rapel
avaliacao
potência e energia · cálculo de trabalho
Revisar os conceitos de potência e energia potencial.
Confundir a fórmula da potência média com a de energia, aplicando E·t ao invés de E/t.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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