Um motor eleva um bloco com massa 100 kg verticalmente 5,0 m em 10 s com velocidade constante. Use g = 10…
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 motor eleva um bloco com massa 100 kg verticalmente 5,0 m em 10 s com velocidade constante. Use g = 10 m/s². Qual é a potência média desenvolvida pelo motor?
- A) 200 W
- B) 1000 W
- C) 800 W
- D) 500 W
- E) 250 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar a situação. O bloco sobe com velocidade constante, então a força do motor é igual ao peso do bloco. Como não há aceleração, a força resultante é zero e o motor precisa vencer apenas o peso.
- Calcular a força. F = m x g = 100 x 10 = 1000 N.
- Calcular o trabalho realizado pelo motor. τ = F x d = 1000 x 5,0 = 5000 J.
- Calcular a potência média. P = τ / Δt = 5000 / 10 = 500 W.
- Comparar com as alternativas. A alternativa D (500 W) coincide com o resultado obtido e com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (200 W) não corresponde a nenhum valor de trabalho coerente com os dados; B (1000 W) é apenas o valor da força, sem a relação com o tempo ou a velocidade; C (800 W) exigiria trabalho de 8000 J, o que não decorre dos dados; E (250 W) exigiria trabalho de 2500 J, o que corresponderia a metade do trabalho real.
💡 Dica: Calcule a potência usando a fórmula P = W/t.
Alternativa por alternativa
Provavelmente o aluno dividiu o trabalho por um fator errado ou usou um valor de deslocamento ou força que não corresponde ao enunciado, chegando a 2000 J dividido por 10 s.
O aluno calculou a força peso (1000 N) e a tomou como potência, esquecendo que potência é trabalho por unidade de tempo e que o trabalho depende do deslocamento.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência média com a força aplicada, calculando apenas a força sem considerar o tempo e a altura.
Provavelmente houve erro aritmético ao multiplicar 1000 N por 5,0 m, obtendo 4000 J em vez de 5000 J, ou ao dividir o trabalho pelo tempo.
Trabalho W = m·g·h = 100 kg × 10 m/s² × 5,0 m = 5 000 J. Potência média P = W/t = 5 000 J / 10 s = 500 W.
O aluno pode ter aplicado indevidamente o fator 1/2 da energia cinética (½mv²) ou usado metade do deslocamento, obtendo 2500 J e dividindo por 10 s.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
cálculo de potência · força gravitacional
Revisar a fórmula de potência e trabalho em física.
O aluno pode confundir a potência média com a força aplicada, calculando apenas a força sem considerar o tempo e a altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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