FísicaUECEBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

Considere uma locomotiva puxando vagões sobre trilhos. Em um primeiro trecho da viagem, é aplicada uma força…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

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

Considere uma locomotiva puxando vagões sobre trilhos. Em um primeiro trecho da viagem, é aplicada uma força de 1 kN aos vagões, que se deslocam a 10 m/s. No trecho seguinte, é aplicada uma força de 2 kN e a velocidade é 5 m/s. A razão entre a potência no trecho inicial e no segundo trecho é (UECE 2018)

A) 1.
B) 50.
C) 1/2.
D) 2.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique o conceito necessário. A potência mecânica de uma força que desloca um corpo com velocidade constante é P = F x v, em que F é a força aplicada na direção do movimento e v é a velocidade. Passo 2: Calcule a potência no trecho inicial. F1 = 1 kN = 1000 N e v1 = 10 m/s, logo P1 = 1000 x 10 = 10000 W (10 kW). Passo 3: Calcule a potência no segundo trecho. F2 = 2 kN = 2000 N e v2 = 5 m/s, logo P2 = 2000 x 5 = 10000 W (10 kW). Passo 4: Calcule a razão pedida. P1/P2 = 10000/10000 = 1. Portanto a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A alternativa B (50) resulta de operação incorreta com as grandezas, como multiplicar as velocidades em vez de compará-las. A alternativa C (1/2) considera apenas a razão entre as forças, ignorando a velocidade. A alternativa D (2) considera apenas a razão entre as velocidades, ignorando a força.

💡 Dica: Calcule a potência em cada trecho usando força e velocidade, depois faça a razão entre elas.

Alternativa por alternativa

A Correta

CORRETA. A potência no primeiro trecho é P1 = 1000 N × 10 m/s = 10.000 W, e no segundo trecho P2 = 2000 N × 5 m/s = 10.000 W, portanto a razão P1/P2 = 1.

B Erradaerro: Procedimental

Provavelmente o aluno multiplicou ou combinou as grandezas de forma errada, por exemplo multiplicando as velocidades (10 x 5) em vez de compará-las na razão. Assim, obtém um número sem relação com a igualdade real das potências.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno considera que a potência depende apenas da força e calcula a razão F1/F2 = 1/2, esquecendo que a velocidade também entra na fórmula P = F x v.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno considera que a potência depende apenas da velocidade e calcula a razão v1/v2 = 2, ignorando a diferença entre as forças aplicadas nos dois trechos.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

potência mecânica, força, velocidade

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força e movimento · potência mecânica

📚 Reveja

Estude cálculo de potência mecânica e relação entre força e velocidade.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre força, velocidade e potência, ou calcular potência apenas com força ou velocidade isoladamente.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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