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Durante uma sessão de pular corda, um aluno de massa m = 40 kg salta em cada impulso elevando o centro de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Durante uma sessão de pular corda, um aluno de massa m = 40 kg salta em cada impulso elevando o centro de massa ?h = 0,15 m. A frequência de saltos é f = 1,80 saltos/s durante t = 60 s. Use g = 10 m/s². Calcule a potência média fornecida pelo aluno (P = trabalho total / tempo), sabendo que trabalho por salto W = m·g·?h.

A) Potência média P = 108 W.
B) Potência média é 40 W, pois é igual ao peso do aluno.
C) Potência média é 60 W, resultado da frequência de saltos apenas.
D) Potência média é 1080 W, porque assume que o aluno salta muito mais alto.
E) Potência média é 180 W, considerando que cada salto é independente.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Calcule o trabalho realizado em cada salto, usando W = m·g·delta h. Temos W = 40 × 10 × 0,15 = 60 J.
Calcule o número de saltos em 60 s. Com f = 1,80 saltos/s, temos 1,80 × 60 = 108 saltos.
Calcule o trabalho total, multiplicando o trabalho por salto pelo número de saltos. Temos 60 × 108 = 6480 J.
Calcule a potência média, dividindo o trabalho total pelo tempo. Temos P = 6480 / 60 = 108 W.
Conclusão. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: a alternativa B mistura a massa de 40 kg com potência, pois 40 W não resulta de nenhum cálculo com os dados. A alternativa C considera apenas o trabalho de um salto, sem multiplicar pelo número total de saltos. A alternativa D multiplica o resultado correto por 10 sem justificativa, e ainda supõe um salto mais alto do que os 0,15 m dados. A alternativa E usa 180 W, valor que não corresponde a 108 saltos nem a 60 s de forma consistente com os dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule o trabalho total e divida pelo tempo para encontrar a potência.

Alternativa por alternativa

A Correta

W por salto = 40·10·0,15 = 60 J. N = f·t = 1,8·60 = 108 saltos. Energia total = 60·108 = 6480 J. P = 6480/60 = 108 W.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno confunde a potência com o peso ou com a massa do aluno, achando que a potência média vale numericamente 40, como se fosse o próprio valor do peso.

Por que engana: Confundir a potência média com o peso do aluno, acreditando que a potência é igual ao peso multiplicado pela altura.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula apenas o trabalho de um único salto (60 J) e o divide pelo tempo, esquecendo que há 108 saltos em 60 s.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno obtém 108 W corretamente, mas multiplica o resultado por 10 (possivelmente usando g duas vezes), e ainda justifica com um salto mais alto que o dado de 0,15 m.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno erra o número de saltos ou a relação entre frequência e tempo, chegando a 180 W, e acredita que cada salto deve ser tratado de forma isolada sem considerar a repetição contínua.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

potência média em saltos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de trabalho e potência · física dos movimentos

📚 Reveja

Revisar o cálculo de trabalho e potência em física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a potência média com o peso do aluno, acreditando que a potência é igual ao peso multiplicado pela altura.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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