Um boletim de divulgação afirma: 'Para elevar um objeto de massa 5 kg a 2 m de altura é necessário 100 J de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um boletim de divulgação afirma: 'Para elevar um objeto de massa 5 kg a 2 m de altura é necessário 100 J de energia.' Considerando g = 10 m/s² e E_p = m·g·h, a afirmação é consistente?
- A) Para elevar o objeto, g deve ser 5 m/s², então precisa de menos energia.
- B) Elevando um objeto de 5 kg a 2 m, não se precisa de energia.
- C) Consistente: E = m·g·h = 5 kg·10 m/s²·2 m = 100 J.
- D) A energia necessária é 50 J, pois 5 kg vezes 2 m dá 10.
- E) Para elevar 5 kg a 2 m, precisa-se de 200 J de energia.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 5 kg, a altura é h = 2 m e a gravidade é g = 10 m/s². A fórmula dada é E_p = m·g·h.
- Resolva por conta própria. Substituindo os valores, E_p = 5 kg · 10 m/s² · 2 m. Multiplicando 5 por 10 obtemos 50, e multiplicando 50 por 2 obtemos 100. Logo E_p = 100 J (unidade: kg·m/s²·m = N·m = J).
- Compare com a afirmação do boletim. O boletim diz que são necessários 100 J, e o cálculo confirma exatamente esse valor. Portanto a afirmação é consistente com a fórmula e com g = 10 m/s².
- Por que a alternativa C é a correta. Ela apresenta a conta completa e o resultado 100 J, que coincide com o cálculo feito no passo 2.
- Por que as outras estão erradas. A afirma que g deveria valer 5 m/s², o que contraria o valor de g dado no enunciado. B afirma que não é preciso energia, o que contraria o fato de que levantar um objeto contra a gravidade exige trabalho. D obtém 50 J, mas ignora o fator g. E obtém 200 J, o que resulta de multiplicar um fator a mais na conta.
- Conclusão. O gabarito oficial C está correto e a afirmação do boletim é consistente.
💡 Dica: Calcule a energia potencial e compare com o valor dado.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a gravidade é uma variável que muda conforme a energia necessária, e por isso teria que trocar o valor de g. Ele não entende que g é uma constante fornecida no enunciado.
O aluno acha que, por ser um objeto comum, levantá-lo não exige energia, como se fosse algo que sobe sozinho. Ele não percebe que vencer o peso do objeto exige trabalho e gera energia potencial gravitacional.
Aplicando E_p = m·g·h com g=10 m/s² obtém-se 100 J; unidades: kg·(m/s²)·m = J, portanto a quantidade e as unidades são coerentes.
O aluno calcula apenas m·h = 5·2 = 10 e multiplica depois por 5, esquecendo o fator g = 10 m/s² da fórmula. Ele confunde a fórmula E_p = m·g·h com uma multiplicação simples de massa e altura.
O aluno calcula corretamente até um ponto, mas comete um erro de multiplicação e obtém o dobro do valor certo, aplicando por exemplo o fator 2 duas vezes. Ele não confere o resultado final com a conta completa.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial, aplicando incorretamente os valores de massa, altura ou gravidade.
Raio-X da questão
energia potencial
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar o cálculo da energia potencial gravitacional.
Confundir a fórmula da energia potencial, aplicando incorretamente os valores de massa, altura ou gravidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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