Física9º anoFácil⏱ medio

Um aluno com mochila (massa m = 25,0 kg) sobe um degrau/elevação vertical ?h = 20,0 m em t = 40,0 s. Use g =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um aluno com mochila (massa m = 25,0 kg) sobe um degrau/elevação vertical ?h = 20,0 m em t = 40,0 s. Use g = 10 m/s². Calcule a potência média P necessária para vencer a energia potencial: P = m·g·?h / t (W).

A) P = 75 W
B) P = 125 W
C) P = 500 W
D) P = 1000 W
E) P = 250 W

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: m = 25,0 kg, altura h = 20,0 m, tempo t = 40,0 s e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule a energia potencial gravitacional que o aluno ganha ao subir: Ep = m·g·h = 25,0 × 10 × 20,0 = 5000 J. Passo 3: Como a potência média é a energia dividida pelo tempo, P = 5000 / 40,0 = 125 W. Passo 4: Logo, a alternativa correta é a B (125 W), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (75 W) não corresponde a nenhuma divisão de 5000 J pelo tempo dado; C (500 W) resultaria de esquecer o g, pois 25 × 20 = 500; D (1000 W) não é o resultado de 5000 J em 40 s e indica erro de cálculo; E (250 W) resultaria de dividir a energia pela altura, 5000 / 20 = 250, em vez de pelo tempo.

💡 Dica: Aplique a fórmula da potência média diretamente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente errou o cálculo da energia ou o produto dos dados, chegando a um valor de energia que não corresponde a m·g·h = 5000 J.

Por que engana: Confundir a fórmula da potência média, utilizando a massa ou a altura incorretamente, levando a um resultado errado.

B Correta

P = m·g·?h / t = 25·10·20 / 40 = 5000 / 40 = 125 W.

C Erradaerro: Atenção

O aluno calculou m·h = 25 × 20 = 500 e esqueceu de multiplicar pela gravidade g = 10 m/s², o que ignora o peso do aluno.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno errou a ordem de grandeza ao calcular a energia ou ao dividir pelo tempo, obtendo 1000 W em vez de 125 W.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno dividiu a energia potencial pela altura (5000 / 20 = 250) em vez de dividi-la pelo tempo, trocando a grandeza do denominador.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

potência média

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de potência · energia potencial

📚 Reveja

Revisar o cálculo de potência e energia potencial.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da potência média, utilizando a massa ou a altura incorretamente, levando a um resultado errado.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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