Em uma linha de produção, caixas de massa m = 5 kg são transportadas por uma esteira com velocidade inicial v1…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma linha de produção, caixas de massa m = 5 kg são transportadas por uma esteira com velocidade inicial v1 = 0,80 m/s; numa rampa as caixas atingem v2 = 2,00 m/s ao percorrer ?x = 3,0 m. Analise e represente as transformações de energia e o movimento, apresentando equações que permitam prever a velocidade final e a variação de energia cinética. Considere atrito desprezível.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
usar cinemática e trabalho-energia. Aceleração média: a = (v2²-v1²)/(2?x) = (4,00-0,64)/(6,0) = 0,56 m/s². Variação de energia cinética: ?K = ½ m (v2²-v1²) = 0,5·5·3,36 = 8,4 J. Trabalho realizado pela rampa = ?K (conservação de energia no sistema sem atrito). Para prever outras situações usar v² = v1² + 2 a ?x e ?K = ½ m (v²-v1²); interpretar resultados visando reduzir perdas e possibilitar recuperação de energia para sustentabilidade.
Explicação
A análise utiliza princípios de cinemática e trabalho-energia para determinar a aceleração e a variação de energia cinética durante o movimento das caixas. A equação de movimento permite prever a velocidade final, enquanto a conservação de energia justifica a relação entre o trabalho realizado e a variação de energia cinética. Essa abordagem é fundamental para entender a eficiência do sistema e explorar formas de otimização e sustentabilidade na produção.
Raio-X da questão
transformações de energia
avaliacao
transformações de energia · movimento retilíneo uniforme
Revisar as leis da conservação de energia e energia cinética.
O aluno pode confundir a variação de energia cinética com a energia potencial, não aplicando corretamente as equações de movimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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