Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Um motor eleva verticalmente uma carga de massa 50 kg por uma altura de 5,0 m. Considerando g = 10 m/s² e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Um motor eleva verticalmente uma carga de massa 50 kg por uma altura de 5,0 m. Considerando g = 10 m/s² e desprezando atrito, qual o trabalho realizado pela força que eleva a carga? (SI).

A) 5000 J
B) 250 J
C) 2000 J
D) 1000 J
E) 2500 J

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado. Massa m = 50 kg, altura h = 5,0 m, g = 10 m/s^2 e atrito desprezado. Pede-se o trabalho da força que eleva a carga, em joules (SI). Passo 2: Como a carga é erguida verticalmente, a força do motor deve equilibrar o peso (carga em velocidade constante, sem variação de energia cinética considerada). Assim, F = m·g = 50 × 10 = 500 N. Passo 3: O trabalho de uma força constante na mesma direção do deslocamento é T = F·d. Como o deslocamento é a altura h = 5,0 m, T = 500 × 5,0 = 2500 J. Equivalentemente, T = m·g·h = 50 × 10 × 5 = 2500 J. Passo 4: Comparando com o gabarito oficial (E = 2500 J), a resposta confere. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (5000 J) resultaria de dobrar a altura; B (250 J) esquece o fator g; C (2000 J) não corresponde a m·g·h com os dados; D (1000 J) não corresponde a nenhum produto correto dos dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula W = m * g * h.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

Provavelmente dobrou a altura ou o peso ao calcular, obtendo 50 × 10 × 10 em vez de 50 × 10 × 5. Pode ter também usado o trabalho como 2·m·g·h por engano.

B Erradaerro: Conceitual

Calculou apenas m·h (50 × 5 = 250), esquecendo que o peso depende da aceleração da gravidade g. Não relacionou a força necessária ao peso da carga.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente errou a multiplicação ou usou um valor de altura ou gravidade diferente do enunciado, chegando a 2000 J. O raciocínio de força vezes deslocamento estava correto, mas a conta não.

Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força em vez da massa e altura na equação correta.

D Erradaerro: Interpretação

Provavelmente usou um valor incorreto para um dos fatores, como altura de 2 m ou multiplicador 20 no lugar de g·h. Isso indica troca de dados ou erro de cálculo.

E Correta

O trabalho realizado contra a gravidade é igual à variação da energia potencial: W = m·g·h = 50·10·5,0 = 2500 J.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

trabalho em física

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de trabalho · força e massa

📚 Reveja

Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em física.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força em vez da massa e altura na equação correta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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