Um drone não tripulado de massa 2 kg cai de 100 m. Considerando g = 10 m/s² e ignorando resistência do ar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um drone não tripulado de massa 2 kg cai de 100 m. Considerando g = 10 m/s² e ignorando resistência do ar, qual a energia cinética ao atingir o solo?
- A) A energia cinética é 20 J por causa da altura.
- B) 2000 J
- C) A energia cinética ao atingir o solo é 500 J.
- D) A energia cinética é 100 J, devido à massa.
- E) O drone só atinge 1000 J ao cair.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 2 kg, altura h = 100 m, g = 10 m/s^2, e resistência do ar desprezada. Como não há atrito, toda a energia potencial gravitacional inicial se converte em energia cinética ao chegar ao solo. Passo 2: Calcule a energia potencial gravitacional no ponto de partida: Ep = m x g x h = 2 x 10 x 100 = 2000 J. Passo 3: Aplique a conservação de energia mecânica: Ec no solo = Ep no topo - Ep no solo = 2000 - 0 = 2000 J. Passo 4: Resolvendo também pelo teorema da energia cinética, o trabalho do peso é m x g x h = 2000 J, e esse trabalho é igual à variação da energia cinética, partindo do repouso. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: a altura influencia a energia, mas o valor 20 J não resulta de m x g x h. C: 500 J não corresponde a m x g x h com os dados. D: a energia não depende apenas da massa, e 100 J não é o produto dos dados. E: 1000 J não é o valor calculado, pois a energia ao atingir o solo é 2000 J. Gabarito oficial B confirmado pela resolução independente.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e iguale à energia cinética.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a altura, sozinha, fornece diretamente a energia cinética, sem multiplicar pela massa e pela gravidade, e confunde a grandeza com um valor pequeno qualquer.
Energia potencial E = m·g·h = 2 kg·10 m/s²·100 m = 2000 J; sem perda, vira energia cinética no impacto.
O aluno faz uma combinação aleatória dos dados (por exemplo, multiplica massa e altura de forma incompleta) sem aplicar corretamente a fórmula Ep = m x g x h.
Por que engana: Confundir a energia cinética com a energia potencial, calculando incorretamente a energia ao atingir o solo.
O aluno associa a energia cinética apenas à massa do corpo, ignorando a altura de queda e a aceleração da gravidade.
O aluno chuta um valor de energia sem realizar o cálculo, ou faz uma multiplicação errada envolvendo a altura e a gravidade, obtendo 1000 J.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
energia potencial gravitacional · conservação de energia
Revisar a relação entre energia potencial e energia cinética.
Confundir a energia cinética com a energia potencial, calculando incorretamente a energia ao atingir o solo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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