Em uma atividade de prevenção de acidentes, uma escola analisou a queda de uma mochila de massa 70 kg a partir…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de prevenção de acidentes, uma escola analisou a queda de uma mochila de massa 70 kg a partir de uma plataforma situada 3,0 m acima do piso. Para estimar a energia associada à posição inicial da mochila, considera-se o piso como nível de referência e adota-se g = 10 m/s². Com base nessa situação, calcule a energia potencial gravitacional da mochila em relação ao piso, utilizando a expressão E = m · g · h.
- A) 2 070 J.
- B) 21 000 J.
- C) 2 100 J.
- D) 700 J.
- E) 210 J.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa da mochila é m = 70 kg, a altura em relação ao piso (nível de referência) é h = 3,0 m e g = 10 m/s². Passo 2: Aplique a expressão da energia potencial gravitacional, E = m · g · h. Passo 3: Substitua os valores: E = 70 · 10 · 3,0. Passo 4: Calcule 70 · 10 = 700 e depois 700 · 3,0 = 2100. Assim, E = 2100 J, que corresponde à alternativa C, e o gabarito oficial está correto. Passo 5: Verificação das demais alternativas. A) 2 070 J está errada, pois resulta de um erro de cálculo; o valor correto é 2 100 J. B) 21 000 J está errada, pois equivale a considerar a altura como 30 m, um erro de leitura da vírgula decimal. D) 700 J está errada, pois corresponde apenas a m · g, sem multiplicar pela altura. E) 210 J está errada, pois corresponde a m · h = 70 · 3, sem multiplicar pela gravidade.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia potencial gravitacional.
Alternativa por alternativa
O aluno efetuou corretamente a estrutura da fórmula, mas errou a multiplicação final, escrevendo 2 070 em vez de 2 100.
O aluno leu 3,0 m como 30 m, deslocando a vírgula decimal, o que multiplica a energia por 10.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional com outras fórmulas de energia, resultando em cálculos incorretos.
A energia potencial gravitacional é calculada por E = m · g · h. Substituindo os valores fornecidos: E = 70 kg · 10 m/s² · 3,0 m = 2 100 J. Portanto, a energia potencial gravitacional é 2 100 J.
O aluno calculou apenas m · g = 700 e esqueceu de multiplicar pela altura h, não aplicando corretamente a expressão.
O aluno multiplicou a massa pela altura (70 · 3 = 210) e esqueceu o fator g = 10 m/s², que é indispensável na expressão.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional com outras fórmulas de energia, resultando em cálculos incorretos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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