Física9º anoFácil⏱ medio

Em uma brincadeira de pular corda, uma aluna de massa m = 40,0 kg eleva o centro de massa em h = 0,20 m a cada…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em uma brincadeira de pular corda, uma aluna de massa m = 40,0 kg eleva o centro de massa em h = 0,20 m a cada salto. Usando g = 10 m/s², calcule o trabalho mínimo realizado contra a gravidade por salto. Use ?U = m·g·h (J).

A) W = 100 J
B) W = 40 J
C) W = 20 J
D) W = 0 J
E) W = m·g·h = 40,0·10·0,20 = 80 J

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: m = 40,0 kg, h = 0,20 m e g = 10 m/s². Passo 2: Como o enunciado pede o trabalho mínimo contra a gravidade para elevar o centro de massa de h, a variação de energia potencial gravitacional é ΔU = m·g·h. Esse é o trabalho mínimo porque, sem perdas, a energia gasta é exatamente a que fica armazenada como energia potencial. Passo 3: Calcule: 40,0 · 10 = 400; 400 · 0,20 = 80 J. Logo, W = 80 J, que corresponde à alternativa E. Passo 4: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (100 J) resultaria de usar um valor de h diferente de 0,20 m; a alternativa B (40 J) ignora g e h, deixando apenas o valor da massa; a alternativa C (20 J) corresponde a aplicar uma fração arbitrária da fórmula, como se fosse metade da energia cinética; a alternativa D (0 J) só valeria se não houvesse elevação do centro de massa, o que contraria o enunciado. Conclusão: o gabarito oficial E está correto.

💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho contra a gravidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou com um valor de altura ou de massa diferente dos dados, por exemplo 40 · 10 · 0,25, ou fez a multiplicação de forma incorreta.

Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.

B Erradaerro: Conceitual

Tomou apenas a massa como resultado, ignorando que o trabalho depende também de g e de h, ou seja, não aplicou a fórmula ΔU = m·g·h.

C Erradaerro: Conceitual

Aplicou uma fração arbitrária à fórmula, como se o trabalho fosse metade de m·g·h (lembrando de ½ m v²), o que não corresponde à elevação do centro de massa.

D Erradaerro: Senso comum

Pensou que, como a aluna volta ao chão, o trabalho total do ciclo é zero. Isso vale para o trabalho líquido de um ciclo completo, mas a questão pede o trabalho contra a gravidade para subir a cada salto.

E Correta

O trabalho mínimo contra a gravidade é a variação da energia potencial: ?U = m·g·h = 40,0 kg·10 m/s²·0,20 m = 80 J.

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

trabalho contra a gravidade

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

trabalho e energia · força gravitacional

📚 Reveja

Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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