Física9º anoDifícil⏱ medio

Dois alunos, m1 = 55 kg e m2 = 60 kg, carregam um caiaque de massa m_k = 25 kg por uma trilha com desnível…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Dois alunos, m1 = 55 kg e m2 = 60 kg, carregam um caiaque de massa m_k = 25 kg por uma trilha com desnível vertical h = 15 m em t = 20 min. Usando g = 10 m/s², calcule: (a) o trabalho total W realizado contra a gravidade; (b) a potência média P média do grupo. Use W = M·g·h, com M = m1 + m2 + m_k.

A) W = 5,000 J; P = 6,25 W
B) M = 140 kg; W = 140·10·15 = 2,10×10^4 J; P = W/t = 2,10×10^4 / 1200 s = 17,5 W.
C) W = 30,000 J; P = 25 W
D) W = 15,000 J; P = 12,5 W
E) W = 10,000 J; P = 8,33 W

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Some as massas do grupo e do caiaque para obter a massa total a ser levantada: M = m1 + m2 + m_k = 55 + 60 + 25 = 140 kg. Passo 2: Calcule o trabalho contra a gravidade com W = M·g·h = 140 · 10 · 15 = 21000 J, ou seja, 2,10×10^4 J. Passo 3: Converta o tempo para segundos: t = 20 min = 20 · 60 = 1200 s. Passo 4: Calcule a potência média: P = W/t = 21000 / 1200 = 17,5 W. Passo 5: Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A usa um trabalho de 5000 J, muito abaixo do correto; C usa uma massa total de 200 kg, que não corresponde à soma 140 kg; D usa uma massa total de 100 kg, que também não corresponde à soma correta; E usa um trabalho de 10000 J, que implica uma massa de cerca de 66,7 kg, incompatível com os dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule o trabalho e a potência usando as fórmulas fornecidas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou um trabalho de 5000 J, o que implica uma massa de cerca de 33,3 kg, bem abaixo da soma correta de 140 kg. Além disso, o valor de P = 6,25 W corresponde a dividir 5000 J por 800 s, indicando conversão incorreta do tempo.

B Correta

Massa total 140 kg; trabalho W = Mgh = 140·10·15 = 21000 J. Tempo t = 20 min = 1200 s; P = W/t = 21000/1200 = 17,5 W.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno obteve W = 30000 J, o que corresponde a uma massa de 200 kg; provavelmente somou as massas de forma errada ou arredondou 140 kg para 200 kg. A potência de 25 W está correta para esse trabalho, mas o erro está na massa total.

Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa total ou a altura.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno obteve W = 15000 J, equivalente a uma massa de 100 kg, o que não corresponde à soma das três massas. Pode ter esquecido uma das massas ou feito uma subtração indevida.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno obteve W = 10000 J, o que implica uma massa de cerca de 66,7 kg, sem relação com a soma das massas do enunciado. Possivelmente usou uma massa incorreta na fórmula W = M·g·h e depois dividiu corretamente por 1200 s, chegando a 8,33 W.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Avaliar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

trabalho e potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de trabalho e potência · forças e gravidade

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de trabalho e potência em física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa total ou a altura.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog