Um(a) praticante de trilha de massa m = 55 kg sobe um desnível vertical h = 20 m em tempo t = 10 min…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir diferentes práticas corporais de aventura na natureza, valorizando a própria segurança e integridade física, bem como as dos demais, respeitando o patrimônio natural e minimizando os impactos de degradação ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um(a) praticante de trilha de massa m = 55 kg sobe um desnível vertical h = 20 m em tempo t = 10 min. Considerando g = 10 m/s², calcule a potência média P média desenvolvida para vencer a variação de energia gravitacional. Use W = m·g·h e P = W/t. (Unidades SI.)
- A) P = 8 W
- B) P = 25 W
- C) P = 30 W
- D) P = 100 W
- E) P = m·g·h / t = (55·10·20) / 600 = 18,3 W (aprox).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. m = 55 kg, h = 20 m, t = 10 min, g = 10 m/s². Antes de calcular, converta o tempo para o SI: 10 min = 10 × 60 s = 600 s.
- Calcule o trabalho (variação de energia potencial gravitacional) com W = m·g·h = 55 × 10 × 20 = 11000 J.
- Calcule a potência média com P = W/t = 11000 / 600 = 18,33 W, ou seja, aproximadamente 18,3 W.
- Compare com as alternativas. A alternativa E traz exatamente esse cálculo e esse valor aproximado, portanto está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (8 W) não corresponde a W/t com t em segundos. B (25 W) não resulta de 11000 J dividido por 600 s. C (30 W) só seria obtido com outro valor de energia ou de tempo, diferente dos dados. D (100 W) é um valor grande demais para o trabalho realizado em 10 minutos.
- Observação: a alternativa E apresenta o cálculo junto com o resultado, o que facilita a conferência, mas a resposta numérica correta é 18,3 W.
💡 Dica: Calcule a energia gravitacional e divida pelo tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou na conversão de unidades ou em alguma divisão intermediária, chegando a um valor de potência pequeno demais para W/t com t = 600 s.
O aluno provavelmente calculou o trabalho corretamente, mas dividiu por um tempo incorreto, como se o intervalo fosse menor que 600 s.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da potência média, utilizando o tempo em segundos ao invés de minutos, resultando em um valor incorreto.
O aluno provavelmente usou um valor errado de energia ou de tempo na divisão, possivelmente por troca de números ou arredondamento inadequado.
O aluno provavelmente não converteu os minutos em segundos ou dividiu por um valor de tempo muito pequeno, o que infla a potência; também pode ter a intuição de que subir um desnível exige potência alta.
Energia potencial ?E = m·g·h = 55·10·20 = 1,10×10^4 J; tempo t = 10 min = 600 s; potência média P = ?E/t = 1,10×10^4/600 ˜ 18,3 W.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
potência média · energia gravitacional
Revisar as fórmulas de trabalho e potência na física.
O aluno pode confundir a fórmula da potência média, utilizando o tempo em segundos ao invés de minutos, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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