Um canoísta aplica força média constante Fd = 50 N contra o arrasto para manter velocidade constante ao remar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um canoísta aplica força média constante Fd = 50 N contra o arrasto para manter velocidade constante ao remar 200 m rio acima em 400 s. Usando W = F·d (J) e P = W/t (W), calcule o trabalho realizado e a potência média. Use unidades SI.
- A) Trabalho W = 20 000 J; potência média P = 50 W.
- B) Trabalho W = 10 kJ; potência média P = 5 W.
- C) Trabalho W = 1,0×10^4 J; potência média P = 25 W.
- D) Trabalho W = 200 J; potência média P = 0,5 W.
- E) Trabalho W = 500 J; potência média P = 1,25 W.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força média contra o arrasto é F = 50 N, a distância percorrida é d = 200 m e o tempo gasto é t = 400 s. Como a velocidade é constante, a força aplicada pelo canoísta equilibra o arrasto, então o trabalho pode ser calculado diretamente por W = F·d.
- Calcule o trabalho. W = 50 x 200 = 10 000 J, ou seja, W = 1,0 x 10^4 J.
- Calcule a potência média. P = W/t = 10 000 / 400 = 25 W.
- Compare com as alternativas. Os valores W = 1,0 x 10^4 J e P = 25 W aparecem na alternativa C, que é a resposta correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A multiplica a força pelo tempo em vez da distância e, por isso, não corresponde ao trabalho. B tem o trabalho certo, mas a potência de 5 W resulta de uma divisão incorreta por 400. D usa apenas a distância como trabalho, ignorando a força. E tem um trabalho de 500 J que não corresponde a F·d com os dados do enunciado.
💡 Dica: Calcule o trabalho e a potência usando as fórmulas dadas.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a força pelo tempo (50 x 400 = 20 000 J) em vez de multiplicar pela distância, confundindo a fórmula do trabalho com um produto envolvendo o tempo. Depois, dividiu corretamente por 400 s para obter 50 W.
Por que engana: Confundir a relação entre trabalho e potência, calculando a potência com base em valores incorretos de trabalho ou tempo.
O aluno calculou corretamente o trabalho de 10 000 J (10 kJ), mas na potência dividiu esse valor por um número errado, como 2000, o que dá 5 W. Isso indica troca ou erro de cálculo ao usar o tempo.
W = Fd·d = 50 N·200 m = 10 000 J. P = W/t = 10 000 J / 400 s = 25 W.
O aluno acredita que o trabalho é igual à distância percorrida, desconsiderando a força aplicada. Assim, usa W = 200 J e, na potência, 200/400 = 0,5 W.
O aluno provavelmente leu mal a distância, usando 10 m em vez de 200 m (50 x 10 = 500 J), e depois dividiu por 400 s para obter 1,25 W. A dúvida sobre a origem exata do valor 500 J permanece, mas o erro está na leitura dos dados.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
cálculo de trabalho e potência · unidades de medida SI
Revisar as fórmulas de trabalho e potência na física.
Confundir a relação entre trabalho e potência, calculando a potência com base em valores incorretos de trabalho ou tempo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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