Em uma competição de downhill, um ciclista desce uma ladeira de 50 m de altura. Se ele não encontrar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma competição de downhill, um ciclista desce uma ladeira de 50 m de altura. Se ele não encontrar resistência do ar, qual será sua velocidade na base da ladeira? Calcule usando a conservação de energia. Considere g = 10 m/s².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A energia potencial no topo se transforma em energia cinética na base. A energia potencial é m·g·h e a cinética é (1/2)·m·v². Igualando as duas: m·g·h = (1/2)·m·v². Eliminando m e isolando v, temos v = v(2·g·h). Substituindo g e h: v = v(2·10·50) = v1000 ˜ 31,62 m/s.
Explicação
A energia potencial gravitacional do ciclista no topo da ladeira é convertida em energia cinética ao atingir a base. A relação entre essas energias permite calcular a velocidade final, utilizando a fórmula da conservação de energia. O resultado obtido demonstra a velocidade do ciclista ao final da descida, considerando a ausência de resistência do ar.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · cálculo de velocidade
Revisar a conservação de energia em sistemas mecânicos.
O aluno pode confundir a conservação de energia com a necessidade de considerar a resistência do ar, levando a um cálculo incorreto da velocidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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