Um técnico levanta um transformador de massa 25 kg a 1,20 m em 8,0 s. Considere g = 10 m/s². Calcule o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um técnico levanta um transformador de massa 25 kg a 1,20 m em 8,0 s. Considere g = 10 m/s². Calcule o trabalho mecânico realizado e a potência média fornecida.
- A) A potência média é 50 W, pois 300 J é dividido por 6 s.
- B) Trabalho W = m·g·h = 25·10·1,20 = 300 J. Potência média P = W/t = 300 J / 8,0 s = 37,5 W.
- C) A potência média é 50 J/s, arquivado incorretamente como potência.
- D) O trabalho realizado é 600 J porque a altura é ignorada.
- E) O trabalho é 200 J, pois a gravidade é considerada como 5 m/s².
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Massa m = 25 kg, altura h = 1,20 m, tempo t = 8,0 s e g = 10 m/s². Como o técnico levanta o transformador verticalmente, o trabalho é o do peso: W = m·g·h. Passo 2: Calcular o trabalho. W = 25 · 10 · 1,20 = 300 J. Passo 3: Calcular a potência média. P = W/t = 300 J / 8,0 s = 37,5 W. Passo 4: Conferir a unidade. Trabalho em joules dividido por tempo em segundos resulta em watts, que é a unidade correta de potência. Passo 5: Comparar com o gabarito. Os resultados 300 J e 37,5 W coincidem com a alternativa B, que é a correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A usa 6 s em vez de 8 s no cálculo da potência. C confunde potência com energia, pois 50 J/s não corresponde ao cálculo correto. D ignora a altura, mas o valor 600 J não resulta de nenhum cálculo válido com os dados. E altera o valor de g para 5 m/s², o que contraria o enunciado, e nem mesmo o resultado 200 J bate com essa mudança, pois daria 150 J.
💡 Dica: Calcule o trabalho e a potência usando as fórmulas apropriadas.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o trabalho de 300 J, mas usa 6 s como tempo em vez dos 8,0 s do enunciado ao dividir a energia pelo tempo.
O trabalho contra a gravidade é W = m g h. A potência média é a razão entre o trabalho realizado e o tempo: P = W/t.
O aluno acredita que potência e energia são a mesma grandeza, tratando o resultado como uma quantidade de trabalho expressa em J/s sem fazer a divisão pelo tempo corretamente.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho e calcular a potência média incorretamente, dividindo o trabalho pelo tempo errado.
O aluno acredita que o trabalho do peso não depende da altura levantada, ou seja, que basta a massa e a gravidade para determinar o trabalho, e chega a um valor sem coerência com os dados.
O aluno lê mal o valor da gravidade, substituindo g = 10 m/s² por 5 m/s², e ainda comete erro aritmético, já que 25 · 5 · 1,20 resulta em 150 J e não em 200 J.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
cálculo de trabalho e potência · forças e gravidade
Revisar as fórmulas de trabalho e potência na física.
Confundir a fórmula do trabalho e calcular a potência média incorretamente, dividindo o trabalho pelo tempo errado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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