Em uma atividade de Física realizada em uma escola, um grupo analisa o lançamento vertical de um pequeno…
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 Física realizada em uma escola, um grupo analisa o lançamento vertical de um pequeno sensor. O sensor tem massa de 2 kg, parte do solo e atinge uma altura máxima de 20 m. Adote o solo como nível de referência para a energia potencial gravitacional e considere g = 10 m/s². Despreze a resistência do ar. Com base nessas informações, qual é a energia potencial gravitacional do sensor no ponto de altura máxima?
- A) 0 J
- B) 2000 J
- C) 40 J
- D) 200 J
- E) 400 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 2 kg, altura máxima h = 20 m, g = 10 m/s^2 e o solo é o nível de referência (h = 0). Pede-se a energia potencial gravitacional no ponto de altura máxima. Passo 2: Use a fórmula da energia potencial gravitacional, Ep = m * g * h. Passo 3: Substitua os valores: Ep = 2 * 10 * 20. Passo 4: Calcule: 2 * 10 = 20 e 20 * 20 = 400. Logo Ep = 400 J, que corresponde à alternativa E. Passo 5: Verificação das demais alternativas. A alternativa A (0 J) está errada, pois no ponto mais alto a energia cinética é nula, mas a energia potencial é máxima. A alternativa B (2000 J) está errada, pois resulta de multiplicação incorreta dos fatores. A alternativa C (40 J) está errada, pois ignora a gravidade g. A alternativa D (200 J) está errada, pois corresponde a usar uma altura ou um fator incorretos. Passo 6: O gabarito oficial E está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
Assume que, como a velocidade do sensor é zero no ponto mais alto, a energia mecânica e a potencial também são zero. Confunde a energia cinética nula naquele ponto com a ausência de energia potencial.
Por que engana: Calcular a energia potencial gravítica usando a altura errada ou a aceleração da gravidade incorretamente.
Erra o cálculo ao multiplicar os valores, por exemplo tratando a altura como 100 m ou usando o valor de g mais de uma vez. Não aplica corretamente a fórmula m * g * h.
Esquece a aceleração da gravidade e calcula apenas m * h = 2 * 20 = 40. Aplica uma fórmula incompleta para a energia potencial.
Usa um valor incorreto para a altura ou aplica uma fração indevida, como a metade de m * g * h, possivelmente misturando a fórmula da energia cinética com a da energia potencial.
A energia potencial gravitacional em relação ao solo é calculada por Epg = mgh. Substituindo os dados: Epg = 2 kg × 10 m/s² × 20 m = 400 J.
Raio-X da questão
energia potencial gravítica
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravítica e suas aplicações.
Calcular a energia potencial gravítica usando a altura errada ou a aceleração da gravidade incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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