Um(a) praticante de rapel de massa m = 68 kg desce com velocidade constante v = 0,50 m/s usando um dispositivo…
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
Um(a) praticante de rapel de massa m = 68 kg desce com velocidade constante v = 0,50 m/s usando um dispositivo de atrito. Considere g = 10 m/s². Usando F = m·g (onde F em N, m em kg, g em m/s²) e potência P = F·v (P em W, v em m/s), calcule a potência média P_diss dissipada pelo dispositivo durante a descida. Forneça também a energia total E_diss dissipada ao percorrer a altura h = 18 m (E em J, use E = m·g·h).
- A) P_diss = m·g·v = 68·10·0,50 = 340 W; E_diss = m·g·h = 68·10·18 = 12 240 J.
- B) P_diss = 68·10·1 = 680 W
- C) P_diss = 68·5·0,50 = 170 W
- D) E_diss = m·g·h = 68·10·10 = 6 800 J
- E) E_diss = 68·9·18 = 11 016 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Como a velocidade é constante, a energia cinética não varia e a força resultante sobre o praticante é zero. Logo, a força de atrito do dispositivo equilibra o peso, e F = m·g = 68·10 = 680 N. Passo 2: A potência dissipada é P = F·v = 680·0,50 = 340 W, que corresponde à alternativa A. Passo 3: A energia dissipada ao descer h = 18 m é E = m·g·h = 68·10·18 = 12 240 J, também de acordo com a alternativa A. Passo 4: A alternativa B está errada porque usa v = 1 m/s em vez de 0,50 m/s. A alternativa C está errada porque usa g = 5 em vez de g = 10. A alternativa D está errada porque usa h = 10 m em vez de h = 18 m. A alternativa E está errada porque troca g = 10 por g = 9, valor que não consta no enunciado. Passo 5: Conclusão: a alternativa A é a correta e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a força e a potência usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
Como a velocidade é constante, a resultante é nula e a força de atrito do dispositivo equilibra o peso: F_atrito = m·g. Potência dissipada P = F_atrito·v = m·g·v; energia dissip. total E = m·g·h.
O aluno substituiu a velocidade de 0,50 m/s pelo valor 1 m/s, provavelmente por leitura descuidada do dado ou por arredondamento indevido.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência com a da força, aplicando valores incorretos na equação.
O aluno usou g = 5 m/s² em vez do valor g = 10 m/s² informado, possivelmente por confusão com a metade do valor da gravidade ou erro de digitação.
O aluno calculou a energia usando h = 10 m em vez de h = 18 m, o que indica leitura incorreta do dado de altura do enunciado.
O aluno trocou g = 10 m/s² por g = 9 m/s², ignorando o valor dado no enunciado e usando uma gravidade arbitrária, como se fosse o valor do dia a dia.
Raio-X da questão
potência e energia
avaliacao
cálculo de potência · cálculo de energia
Revisar as fórmulas de potência e energia em física.
Confundir a fórmula da potência com a da força, aplicando valores incorretos na equação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma pista de skate, um atleta inicia a descida parado no alto de uma rampa. Ao ganhar velocidade, ele passa por um…
- Pesquisa de uma agência de energia apontou duas propostas para transmitir eletricidade de uma usina eólica localizada a…
- Segundo um relatório técnico fictício, uma comunidade isolada instalou um sistema de distribuição de energia para…
- Em uma pequena comunidade costeira, a energia gerada por um conjunto de painéis solares será enviada para algumas casas…
- Um bloco de massa 0,50 kg desliza sem atrito a partir do repouso de uma altura de 2,0 m. Usando g = 10 m/s² e…
- Um carrinho de massa 0,50 kg desliza sem atrito do topo de uma rampa de altura 2,0 m até a base. Usando conservação da…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog