Um jovem movimenta-se com seu “skate” na pista da figura acima desde o ponto A até o ponto B, onde ele inverte…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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
Um jovem movimenta-se com seu “skate” na pista da figura acima desde o ponto A até o ponto B, onde ele inverte seu sentido de movimento. Desprezando-se os atritos de contato e considerando a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s², a velocidade que o jovem “skatista” tinha ao passar pelo ponto A é (Mackenzie 2015)
- A) entre 11,0 km/h e 12,0 km/h
- B) entre 10,0 km/h e 11,0 km/h
- C) entre 13,0 km/h e 14,0 km/h
- D) entre 15,0 km/h e 16,0 km/h
- E) menor que 10,0 km/h
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Como os atritos são desprezados, a energia mecânica do skatista se conserva entre A e B. Em B ele inverte o sentido, o que significa que sua velocidade ali é zero. Toda a energia cinética em A se converte em energia potencial gravitacional até B. Passo 2: Igualando as energias, (1/2) m v_A^2 = m g h, onde h é o desnível vertical entre A e B, lido na figura. Passo 3: Assim, v_A = raiz de (2 g h). A massa do jovem não aparece no resultado. Passo 4: Com g = 10,0 m/s², a velocidade depende só do desnível. Por exemplo, para h = 0,45 m, v_A = raiz de 9 = 3,0 m/s. Passo 5: Para converter m/s em km/h, multiplica-se por 3,6. Assim, 3,0 m/s = 10,8 km/h, que está entre 10,0 e 11,0 km/h. Esse valor corresponde à alternativa B, que é o gabarito. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A exige velocidade maior, o que implicaria desnível maior que o da figura; C e D exigem velocidades ainda maiores, incompatíveis com o desnível dado; E supõe velocidade menor que 10 km/h, o que corresponderia a um desnível menor que o necessário para o skatista chegar a B.
💡 Dica: Use as leis da conservação da energia para relacionar velocidades e alturas.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente leu o desnível na figura de forma imprecisa ou usou um valor de altura maior que o real. Também pode ter calculado v = raiz de (2 g h) com um h superestimado.
CORRETA. Aplicando a conservação de energia, a energia cinética no ponto A se transforma totalmente em energia potencial no ponto B. O cálculo resulta em uma velocidade entre 10,0 km/h e 11,0 km/h.
O aluno pode ter convertido a velocidade de m/s para km/h de forma incorreta, multiplicando por um fator errado, ou ter usado a altura total do percurso em vez do desnível entre A e B.
O aluno provavelmente elevou o desnível ao quadrado ou usou a fórmula v = g h, esquecendo a raiz e o fator 2 da energia cinética. Isso gera uma velocidade muito maior que a real.
O aluno acredita que o skate perde velocidade pelo caminho por causa de atritos ou da intuição de que objetos lentos andam devagar. Esquece que a energia se conserva e que a velocidade em A é determinada pelo desnível até B.
Raio-X da questão
conservação da energia mecânica
diagnostico
energia cinética e potencial · leis do movimento de Newton
Estude conservação da energia e movimento em planos inclinados.
Confundir energia cinética com potencial ou esquecer de desprezar atritos.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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