Durante uma atividade de campo, uma equipe de estudantes utiliza um sensor para analisar a energia mecânica de…

Questão

Durante uma atividade de campo, uma equipe de estudantes utiliza um sensor para analisar a energia mecânica de uma caixa de amostras biológicas. A caixa, de massa 2 kg, é mantida inicialmente a 20 m de altura em relação ao solo. Considere que a aceleração da gravidade no local é constante e igual a 10 m/s² e que o solo é o nível de referência para a energia potencial gravitacional. Com base nas informações do texto, qual é o valor da energia potencial gravitacional inicial da caixa em relação ao solo?

1. A) 20 J
2. B) 200 J
3. C) 40 J
4. D) 400 J
5. E) 800 J

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique a grandeza pedida. A questão pede a energia potencial gravitacional inicial da caixa em relação ao solo, que é dada pela fórmula Epg = m * g * h, em que m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao nível de referência.
2. Liste os dados do enunciado. Massa m = 2 kg, aceleração da gravidade g = 10 m/s^2, altura h = 20 m. O solo é o nível de referência, então a altura inicial de 20 m já está medida a partir dele.
3. Calcule. Epg = 2 * 10 * 20 = 400 J.
4. Confira a unidade. Como massa está em kg, g em m/s^2 e altura em m, o resultado é em joules (J), que é a unidade de energia.
5. Compare com o gabarito. O resultado de 400 J corresponde à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas: A) 20 J considera apenas a altura, sem multiplicar pela massa e pela gravidade; B) 200 J multiplica a gravidade pela altura, mas esquece a massa; C) 40 J multiplica a massa pela altura, mas esquece a gravidade; E) 800 J dobra o resultado correto, o que corresponde a uma confusão com outra fórmula de energia.

💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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