Durante uma ação de educação ambiental, uma ciclista de massa 80 kg conduz sua bicicleta por uma ladeira e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma ação de educação ambiental, uma ciclista de massa 80 kg conduz sua bicicleta por uma ladeira e eleva seu centro de massa em 10 m em relação ao ponto de partida. Para os cálculos, considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e despreze a resistência do ar. A energia potencial gravitacional pode ser calculada por Epg = mgh, em que m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura elevada. Com base nas informações do texto, qual é a energia potencial gravitacional adquirida pela ciclista durante a subida?
- A) 8 000 J
- B) 784 J
- C) 800 J
- D) 80 000 J
- E) 4 000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 80 kg, a aceleração da gravidade é g = 10 m/s² e a altura elevada é h = 10 m.
- Aplique a fórmula dada, Epg = mgh.
- Substitua os valores: Epg = 80 x 10 x 10.
- Calcule: 80 x 10 = 800 e 800 x 10 = 8000. Logo, Epg = 8000 J, que corresponde à alternativa A.
- Verifique as alternativas erradas. A alternativa B (784 J) resulta de 80 x 9,8, ou seja, usa g = 9,8 e esquece a altura. A alternativa C (800 J) é apenas m x g, sem multiplicar pela altura. A alternativa D (80 000 J) resulta de multiplicar a altura por 100, como se 10 m fossem 1000 cm, o que é erro de unidade. A alternativa E (4 000 J) corresponde a metade do valor correto, como se aplicasse o fator 1/2 da energia cinética, que não se aplica à energia potencial gravitacional.
- Conclusão: o gabarito oficial A está correto, pois a energia potencial gravitacional adquirida pela ciclista é 8000 J.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = mgh.
Alternativa por alternativa
A energia potencial gravitacional é calculada por Epg = mgh. Substituindo os valores informados: Epg = 80 kg × 10 m/s² × 10 m = 8 000 J.
O aluno usou g = 9,8 m/s² em vez do valor dado de 10 m/s² e calculou apenas o produto m x g, esquecendo de multiplicar pela altura de 10 m.
O aluno calculou apenas m x g = 80 x 10 = 800 e não multiplicou pela altura h = 10 m, ignorando um dos fatores da fórmula Epg = mgh.
O aluno converteu erroneamente a altura de metros para centímetros, multiplicando 10 m por 100 e chegando a 80 x 10 x 1000 ou equivalente, o que gera 80 000 J.
O aluno aplicou o fator 1/2 da fórmula da energia cinética (mv²/2) à energia potencial, obtendo metade do valor correto.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando a massa ou a altura incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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