Num jogo de revezamento um aluno de massa m = 30 kg corre com velocidade v = 4,0 m/s. Calcule a energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num jogo de revezamento um aluno de massa m = 30 kg corre com velocidade v = 4,0 m/s. Calcule a energia cinética K (J) usando K = 1/2 m v². Indique a unidade SI do resultado.
- A) K = 300 J
- B) K = 120 J
- C) K = 240 kg·m/s²
- D) K = 60 J
- E) K = 240 J.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 30 kg e v = 4,0 m/s. Passo 2: Aplique a fórmula K = 1/2 · m · v^2. Passo 3: Calcule v^2 = 4,0^2 = 16 (m/s)^2. Passo 4: Calcule K = 1/2 · 30 · 16 = 15 · 16 = 240 J. Passo 5: Como 1 J = 1 kg·m^2/s^2, a unidade SI da energia cinética é o joule (J). Logo, a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 300 J não resulta da fórmula com os dados fornecidos. B) 120 J corresponde a m·v (30 · 4), que é a quantidade de movimento, e não a energia cinética. C) 240 kg·m/s² tem o valor numérico certo, mas a unidade kg·m/s² é a do newton (força), e não a do joule. D) 60 J corresponde a 1/2 · 30 · 4, ou seja, esquece de elevar a velocidade ao quadrado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia cinética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou uma multiplicação incorreta, como 30 · 10, trocando a velocidade pela aceleração da gravidade ou misturando a fórmula com a de energia potencial. Assim, obtém um valor que não corresponde à fórmula dada.
O aluno calculou m · v = 30 · 4 = 120, esquecendo o fator 1/2 e o quadrado da velocidade. Confundiu energia cinética com quantidade de movimento, que também usa massa e velocidade.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia cinética e aplicar incorretamente a massa ou a velocidade, resultando em um valor errado.
O aluno acertou o valor numérico 240, mas associou-o à unidade kg·m/s², que é a do newton (força), e não a do joule. Não percebeu que a unidade de energia SI é kg·m^2/s^2.
O aluno aplicou corretamente 1/2 · m, mas usou a velocidade 4,0 em vez de seu quadrado, obtendo 1/2 · 30 · 4 = 60. Esqueceu a potência de dois presente na fórmula.
K = 1/2·m·v² = 0,5·30·(4,0)² = 0,5·30·16 = 240 joules (J).
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia cinética · unidades de medida
Revisar a fórmula da energia cinética e suas unidades.
Confundir a fórmula da energia cinética e aplicar incorretamente a massa ou a velocidade, resultando em um valor errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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