Durante uma atividade de ginástica de conscientização para crianças (4–5 anos), uma criança de massa m = 20 kg…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma atividade de ginástica de conscientização para crianças (4–5 anos), uma criança de massa m = 20 kg eleva lentamente o centro de massa verticalmente h = 0,04 m. Calcule o trabalho realizado contra a gravidade usando W = m·g·h (g = 10 m/s²). Informe o valor em joules (J).
- A) W = 8 N
- B) W = 80 J
- C) W = m·g·h = 20·10·0,04 = 8 J.
- D) W = 0,8 J
- E) W = 7,84 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: m = 20 kg, h = 0,04 m e g = 10 m/s². Passo 2: Aplique a fórmula do trabalho contra a gravidade, W = m·g·h. Passo 3: Substitua os valores: W = 20 · 10 · 0,04. Passo 4: Calcule 20 · 10 = 200 e, em seguida, 200 · 0,04 = 8. Logo, W = 8 J. Passo 5: Confira a unidade: m em kg, g em m/s² e h em m resultam em kg·m²/s² = J, então a unidade correta é o joule. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) 8 N é uma força, e a unidade de trabalho é o joule. B) 80 J resulta de erro na multiplicação com a vírgula decimal (equivale a usar h = 0,4 m). D) 0,8 J resulta de erro na posição da vírgula decimal. E) 7,84 J resulta de usar g = 9,8 m/s², valor que o enunciado não adota. Passo 7: Conclusão: o gabarito oficial C está correto, pois W = 8 J.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho para encontrar a resposta.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde trabalho com força, pois 8 é o resultado numérico de m·g·h, mas a unidade N (newton) corresponde a força (peso), e não a energia transferida.
O aluno erra a multiplicação com decimais ao tratar 0,04 como 0,4, o que leva a 20 · 10 · 0,4 = 80.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.
Aplicando W = m·g·h com m = 20 kg, g = 10 m/s² e h = 0,04 m: W = 20·10·0,04 = 8 J; trabalho realizado contra o peso do corpo.
O aluno calcula corretamente a fórmula, mas desloca a vírgula decimal ao final, obtendo 0,8 em vez de 8.
O aluno usa o valor aproximado g = 9,8 m/s², mais comum em livros e em cálculos de física, em vez de adotar o valor g = 10 m/s² fornecido pelo enunciado.
Raio-X da questão
trabalho contra a gravidade
avaliacao
trabalho e energia · força gravitacional
Revisar a fórmula do trabalho e a relação entre força, massa e altura.
Confundir a fórmula do trabalho, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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