Em uma brincadeira de "carrinho de mão", uma criança tem as pernas levantadas por um acompanhante. A criança…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma brincadeira de "carrinho de mão", uma criança tem as pernas levantadas por um acompanhante. A criança cuja pernas são levantadas possui massa m = 15 kg; o acompanhante eleva as pernas verticalmente uma altura h = 0,10 m em t = 1,2 s. Calcule a potência média desenvolvida pelo acompanhante durante essa elevação. Use g = 10 m/s².
- A) P = 12,5 W
- B) A potência média é 5 W, pois a altura é irrelevante na potência média.
- C) O acompanhante usa 1,5 s para levantar. Assim, a potência é 15 W.
- D) A potência média é 30 W, pois a energia cinética foi usada no cálculo.
- E) A potência média é 25 W, pois a massa em movimento duplica o resultado.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 15 kg, h = 0,10 m, t = 1,2 s e g = 10 m/s^2.
- Calcule o trabalho realizado contra o peso para elevar a criança com velocidade praticamente constante. Como a força do acompanhante equilibra o peso, o trabalho é W = m x g x h = 15 x 10 x 0,10 = 15 J.
- Calcule a potência média: P = W / t = 15 J / 1,2 s = 12,5 W.
- Portanto a alternativa A está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B afirma que a altura é irrelevante, o que contraria a definição de trabalho (depende do deslocamento); C troca o tempo de 1,2 s por 1,5 s e, mesmo assim, 15 J divididos por 1,5 s dariam 10 W, não 15 W; D usa a energia cinética, que não é relevante aqui porque a criança é levantada lentamente e não há variação significativa de velocidade; E dobra o resultado sem justificativa física, pois a massa é a mesma e não há razão para multiplicar a potência por dois.
💡 Dica: Calcule a potência usando a fórmula P = W/t.
Alternativa por alternativa
Energia fornecida = variação de energia potencial: W = m·g·h = 15·10·0,10 = 15 J. Potência média P = W/t = 15/1,2 = 12,5 W.
Acredita que a altura não influencia a potência média e que a potência depende apenas da massa ou de um valor arbitrário. Não percebe que o trabalho do peso depende do deslocamento vertical.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência média, desconsiderando a altura ou o tempo de elevação.
Altera o tempo dado no enunciado de 1,2 s para 1,5 s e ainda apresenta 15 W como resultado, que não corresponde nem ao cálculo com 1,5 s (que daria 10 W). Houve erro de leitura do dado e de cálculo.
Supõe que a energia cinética da criança deve entrar no cálculo da potência, quando na elevação lenta a energia relevante é a potencial gravitacional. Confunde o trabalho necessário para vencer o peso com a variação de energia cinética.
Imagina que a massa em movimento duplicaria a potência, dobrando o valor 12,5 W sem justificativa física. Não entende que a potência depende de m, g, h e t de forma direta, e a massa já está incluída no cálculo.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
cálculo de potência · força e movimento
Revisar a fórmula de potência e como calcular trabalho.
Confundir a fórmula da potência média, desconsiderando a altura ou o tempo de elevação.
saude
tomada_decisao
cotidiano
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