Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Fácil⏱ medio

Uma criança de massa m = 12,0 kg desliza sem atrito por um plano inclinado e desce uma diferença de altura ?h…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Uma criança de massa m = 12,0 kg desliza sem atrito por um plano inclinado e desce uma diferença de altura ?h = 0,80 m até parar em uma plataforma. Usando conservação de energia e g = 10 m/s², calcule a velocidade v na plataforma (em m/s).

A) v = 8,0 m/s
B) v = 6,0 m/s
C) v = 10,0 m/s
D) v = 2,0 m/s
E) v = 4,0 m/s

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique o princípio. Sem atrito, a energia mecânica se conserva. A energia potencial gravitacional perdida na descida se transforma em energia cinética: m g h = (1/2) m v^2.
Cancele a massa. Dividindo os dois lados por m, fica g h = (1/2) v^2, ou seja, v^2 = 2 g h. Por isso o valor de m = 12,0 kg não interfere no resultado.
Substitua os valores. v^2 = 2 x 10 x 0,80 = 16. Logo v = raiz de 16 = 4,0 m/s.
Compare com as alternativas. A alternativa correta é a E (v = 4,0 m/s). Observação: o enunciado diz que a criança 'para' na plataforma, o que, literalmente, daria velocidade zero ali. A interpretação coerente é que v é a velocidade ao chegar à plataforma, após descer h = 0,80 m. Com essa leitura, o gabarito E está correto.
Por que as outras estão erradas. A (8,0 m/s) resulta de usar v = g h, esquecendo o fator 2 e a raiz. B (6,0 m/s) vem de um erro de cálculo ao elevar ao quadrado e tirar a raiz. C (10,0 m/s) confunde a velocidade com o valor de g. D (2,0 m/s) aparece ao usar v^2 = g h / 2 em vez de v^2 = 2 g h.

💡 Dica: Aplique a conservação de energia para encontrar a velocidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente usou v = g h (ou v = 2 g h sem extrair a raiz quadrada), obtendo 8 m/s. Esqueceu que a energia cinética envolve v ao quadrado.

Por que engana: Confundir a relação entre altura e velocidade, aplicando incorretamente a fórmula da conservação de energia.

B Erradaerro: Atenção

Errou o cálculo ao aplicar v^2 = 2 g h e extrair a raiz, chegando a um valor de 36 sob a raiz em vez de 16. Esse tipo de erro aritmético é comum quando se multiplicam os números sem cuidado.

C Erradaerro: Conceitual

Tomou a velocidade como igual à aceleração da gravidade (10 m/s), como se o valor numérico de g fosse a velocidade. Não relacionou o resultado à altura de descida.

D Erradaerro: Procedimental

Usou v^2 = g h / 2 em vez de v^2 = 2 g h, o que daria v^2 = 4 e v = 2 m/s. Inverteu a posição do fator 2 na fórmula da conservação da energia.

E Correta

Conservação de energia: m g ?h = ½ m v² ? v = v(2 g ?h) = v(2·10·0,8)=v16=4,0 m/s.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

conservação de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

conservação de energia · movimento em planos inclinados

📚 Reveja

Revisar a conservação de energia em sistemas mecânicos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre altura e velocidade, aplicando incorretamente a fórmula da conservação de energia.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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