Um motor elétrico eleva verticalmente uma bateria de massa 2,5 kg por 3,0 m. Calcule o ganho de energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um motor elétrico eleva verticalmente uma bateria de massa 2,5 kg por 3,0 m. Calcule o ganho de energia potencial gravitacional. Use g = 10 m/s².
- A) ?E_p = 75 J
- B) ?E_p = 100 J
- C) ?E_p = 50 J
- D) ?E_p = 25 J
- E) ?E_p = 150 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 2,5 kg, altura h = 3,0 m e g = 10 m/s². Como a bateria é elevada verticalmente, a variação de energia potencial gravitacional é dada por Ep = m · g · h.
- Substitua os valores na fórmula: Ep = 2,5 · 10 · 3,0.
- Calcule: 2,5 · 10 = 25 e 25 · 3,0 = 75. Logo, o ganho de energia potencial gravitacional é 75 J, o que corresponde à alternativa A.
- Verifique as alternativas erradas. Na B (100 J), o valor exigiria altura de 4 m, que não é o dado. Na C (50 J), o valor exigiria altura de 2 m ou a metade do produto m · g · h. Na D (25 J), o valor corresponde apenas a m · g, sem considerar a altura. Na E (150 J), o valor exigiria dobrar o produto correto, o que não tem fundamento na fórmula.
- Conclusão. O gabarito oficial A está correto, pois 75 J é o resultado obtido pela aplicação direta da fórmula Ep = m · g · h.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
?E_p = m·g·h = 2,5 kg·10 m/s²·3,0 m = 75 J; energia fornecida pelo motor corresponde a esse ganho (desprezando perdas).
O aluno provavelmente multiplicou corretamente a massa pela gravidade, mas trocou a altura de 3,0 m por 4 m ou fez um erro de cálculo ao multiplicar 25 por 4 em vez de por 3.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da energia potencial gravitacional e calcular incorretamente, resultando em um valor que não considera a altura ou a massa corretamente.
O aluno pode ter usado uma altura de 2 m ou aplicado um fator ½ indevido, como em uma fórmula de energia cinética, reduzindo o produto m · g · h pela metade.
O aluno calculou apenas m · g = 2,5 · 10 = 25 e esqueceu de multiplicar pela altura de 3,0 m, ignorando o deslocamento vertical.
O aluno provavelmente errou no método, multiplicando a massa, a gravidade e a altura por um fator extra (por exemplo, dobrando a altura ou usando g como 20 m/s²), o que gera 150 J.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · força peso
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional.
O aluno pode confundir a fórmula da energia potencial gravitacional e calcular incorretamente, resultando em um valor que não considera a altura ou a massa corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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