Física8º anoMédia⏱ longo

Um participante de massa m = 70 kg desce por uma tirolesa com queda vertical efetiva h = 12 m. Use g = 10…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um participante de massa m = 70 kg desce por uma tirolesa com queda vertical efetiva h = 12 m. Use g = 10 m/s². Se 40% da energia potencial m·g·h é dissipada por atrito durante t = 6,0 s, calcule a energia dissipada E_d (J) e a potência média P_d (W).

A) P_d = E_d · t = 3,36×10^3 · 6 = 20160 W
B) E_d = m·g·h = 70·10·12 = 8400 J
C) E_d = m·h / g = 70·12 / 10 = 84 J
D) E_d = 0,60·m·g·h = 0,60·70·10·12 = 5040 J
E) E_d = 0,40·m·g·h = 3,36×10^3 J; P_d = E_d / t = 5,60×10^2 W.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Calcule a energia potencial gravitacional inicial: m·g·h = 70 · 10 · 12 = 8400 J.
Como 40% dessa energia é dissipada por atrito, calcule E_d = 0,40 · 8400 = 3360 J, que equivale a 3,36×10^3 J.
Calcule a potência média dissipada, que é a energia dissipada dividida pelo tempo: P_d = E_d / t = 3360 / 6,0 = 560 W, ou 5,60×10^2 W.
Conferência com o gabarito: a alternativa E apresenta exatamente E_d = 0,40·m·g·h = 3,36×10^3 J e P_d = E_d / t = 5,60×10^2 W, o que está correto. Portanto, o gabarito oficial E está certo.
Por que as outras estão erradas. A: multiplica a energia pelo tempo em vez de dividir, e a unidade resultante (J·s) não corresponde a potência. B: usa a energia potencial total e esquece que apenas 40% é dissipada. C: inverte a fórmula da energia potencial, dividindo por g em vez de multiplicar, e ainda omite o fator de 40%. D: usa 60%, que é a parte que não é dissipada, em vez dos 40% indicados no enunciado.

💡 Dica: Calcule a energia potencial e aplique a porcentagem de dissipação.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula a potência multiplicando a energia dissipada pelo tempo, quando deveria dividir. Também não percebe que o resultado em J·s não representa potência.

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno calcula a energia potencial total m·g·h e toma esse valor como energia dissipada, ignorando que apenas 40% é perdida por atrito.

Por que engana: Confundir a energia dissipada com a energia total, calculando incorretamente a porcentagem de energia que foi dissipada.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a fórmula da energia potencial, dividindo por g em vez de multiplicar. Além disso, ignora o percentual de 40% dado no enunciado.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno usa 60% da energia, que é a parte que não se dissipa, em vez dos 40% dissipados por atrito. Pode ter confundido o percentual dissipado com o complementar.

E Correta

m·g·h = 70·10·12 = 8400 J. Energia dissipada E_d = 0,4·8400 = 3360 J. Potência média P_d = 3360 J / 6,0 s = 560 W.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

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

energia potencial e potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia potencial · potência

📚 Reveja

Revisar conceitos de energia potencial e cálculo de potência.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a energia dissipada com a energia total, calculando incorretamente a porcentagem de energia que foi dissipada.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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