Um bloco de 2 kg parte do repouso do topo de um plano inclinado sem atrito a 5 m de altura. Qual é sua…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de 2 kg parte do repouso do topo de um plano inclinado sem atrito a 5 m de altura. Qual é sua velocidade ao chegar na base? (use g=10 m/s²)
- A) 10 m/s
- B) 0 m/s
- C) 5 m/s
- D) 20 m/s
- E) 15 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Como o plano é sem atrito, apenas a força peso realiza trabalho, então vale a conservação da energia mecânica: energia potencial no topo = energia cinética na base. Passo 2: No topo, o bloco está em repouso, logo a energia cinética é zero e a energia é só potencial: m*g*h. Na base, a altura é zero e a energia é só cinética: m*v^2/2. Passo 3: Igualando: m*g*h = m*v^2/2. A massa de 2 kg se cancela, pois a velocidade final não depende dela. Passo 4: Simplificando, v^2 = 2*g*h = 2*10*5 = 100. Passo 5: Tirando a raiz quadrada, v = raiz de 100 = 10 m/s. Resposta: alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B (0 m/s) ignora que o bloco ganha energia cinética ao descer, e a velocidade zero valeria só no topo; C (5 m/s) confunde a altura com a velocidade final, já que 5 é o valor de h; D (20 m/s) não corresponde a nenhuma aplicação correta de v^2 = 2gh, pois o valor de v^2 é 100 e não 400; E (15 m/s) não resulta de nenhuma relação válida entre os dados, já que 2gh não gera 225 e a massa não entra no resultado.
💡 Dica: Aplique a conservação de energia para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
Conservação de energia: mgh = ½ m v² ? v = v(2gh) = v(2·10·5) = 10 m/s.
O aluno pensa que, como o bloco parte do repouso, sua velocidade continua nula, esquecendo que a queda ao longo do plano converte energia potencial em cinética.
O aluno usa a altura numérica (5 m) como se fosse a velocidade final, confundindo grandezas com unidades e significados diferentes.
O aluno calcula 2gh corretamente como 100 e, em seguida, erra a extração da raiz ou o cálculo final, obtendo 20 m/s; ou ainda multiplica valores de forma indevida.
Por que engana: Confundir a energia potencial com a energia cinética, não aplicando corretamente a fórmula da conservação de energia.
O aluno mistura a fórmula de energia com outra relação cinemática ou tenta incluir um fator adicional sem base no enunciado, já que não há atrito nem outros dados para justificar 15 m/s.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · movimento retilíneo
Revisar a conservação de energia em sistemas mecânicos.
Confundir a energia potencial com a energia cinética, não aplicando corretamente a fórmula da conservação de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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