Um operário levanta lentamente um bloco de massa 2 kg verticalmente por 3 m. Considerando g = 10 m/s^2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um operário levanta lentamente um bloco de massa 2 kg verticalmente por 3 m. Considerando g = 10 m/s^2, calcule o trabalho realizado contra o peso do bloco.
- A) W = 50 J
- B) W = 42 J
- C) W = 80 J
- D) W = 30 J
- E) W = 60 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Massa m = 2 kg, deslocamento vertical d = 3 m, g = 10 m/s^2. Como o operário levanta o bloco lentamente, a força que ele aplica equilibra o peso, e o trabalho pedido é o trabalho contra o peso.
- Calcular o peso. P = m x g = 2 x 10 = 20 N.
- Calcular o trabalho. Como a força e o deslocamento têm a mesma direção e sentido, W = P x d = 20 x 3 = 60 J. Pelo teorema da energia cinética, com velocidade constante, o trabalho da força aplicada pelo operário é igual em módulo ao trabalho do peso, que é -60 J; por isso o trabalho realizado contra o peso é 60 J.
- Comparar com as alternativas. A alternativa E (60 J) está correta e coincide com o gabarito oficial. As outras estão erradas: A (50 J) não corresponde a nenhum produto correto dos dados; B (42 J) não é o resultado de 20 x 3; C (80 J) não resulta de m x g x d; D (30 J) esquece a massa no cálculo do peso.
💡 Dica: Use a fórmula do trabalho: W = F * d.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente somou massa e altura (2 + 3 = 5) e multiplicou por g, em vez de calcular o peso como m x g e depois multiplicar pela altura.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força resultante ao invés da força peso para o cálculo.
O aluno provavelmente fez um erro numérico no cálculo de 20 x 3 ou usou um valor incorreto de g, chegando a 42 J, que não corresponde ao produto dos dados do enunciado.
O aluno provavelmente usou um deslocamento de 4 m (somando 1 m ao valor dado) ou multiplicou o peso por um fator indevido, o que indica leitura equivocada dos dados.
O aluno provavelmente esqueceu a massa do bloco e calculou apenas g x d = 10 x 3 = 30 J, sem incluir o peso como m x g.
W = m·g·h = 2 kg · 10 m/s^2 · 3 m = 60 J; unidade de trabalho em joule (J).
Raio-X da questão
trabalho contra o peso
avaliacao
cálculo de trabalho · força peso
Revisar a fórmula do trabalho e a relação com a força peso.
Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força resultante ao invés da força peso para o cálculo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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