Em uma travessia, um praticante de massa m = 60 kg sobe um desnível vertical h = 40 m carregando mochila de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma travessia, um praticante de massa m = 60 kg sobe um desnível vertical h = 40 m carregando mochila de massa m_b = 10 kg. Considerando g = 10 m/s², qual é o trabalho mínimo realizado contra a gravidade? Use W = (m + m_b)·g·h (unidade J).
- A) W = (60 + 10)·9·40 = 25 200 J
- B) W = (70)·10·50 = 35 000 J
- C) W = (60)·10·40 = 24 000 J
- D) W = (70)·10·30 = 21 000 J
- E) W = (60+10)·10·40 = 2,8×10^4 J (28 000 J).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa total a ser elevada é a do praticante mais a da mochila: 60 kg + 10 kg = 70 kg. O desnível é h = 40 m e g = 10 m/s².
- Aplique a fórmula dada, W = (m + m_b)·g·h = 70 · 10 · 40.
- Calcule: 70 · 10 = 700 e 700 · 40 = 28 000 J, que é 2,8 × 10^4 J. Portanto a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A usa g = 9 m/s², valor que não é o dado no enunciado (que fixa g = 10 m/s²). B troca a altura de 40 m por 50 m, valor que não aparece na questão. C esquece a massa da mochila e considera só 60 kg. D usa a altura de 30 m, também não informada no enunciado.
- Conclusão. O trabalho mínimo contra a gravidade é 28 000 J, pois a questão pede o caso ideal em que a força aplicada iguala o peso total e a energia potencial gravitacional ganha o valor m·g·h do conjunto praticante mais mochila.
💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula fornecida.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente a soma das massas, mas substitui g = 10 m/s² por 9 m/s², trocando o valor fornecido no enunciado por um valor de memória.
O aluno usa a massa total corretamente, mas lê ou digita a altura como 50 m em vez de 40 m, provavelmente por leitura errada do enunciado ou erro de digitação.
Por que engana: Confundir a altura do desnível e usar um valor incorreto para h na fórmula do trabalho.
O aluno esquece que a mochila também deve ser erguida e considera apenas a massa de 60 kg do praticante, ignorando o dado m_b = 10 kg.
O aluno soma as massas corretamente, mas usa uma altura de 30 m que não consta no enunciado, possivelmente por confusão com outro dado ou erro de cálculo da altura.
O trabalho contra a gravidade é W = massa total·g·altura, com massa total = m + m_b = 70 kg; W = 70·10·40 = 28 000 J.
Raio-X da questão
trabalho contra a gravidade
avaliacao
trabalho e energia · força gravitacional
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em física.
Confundir a altura do desnível e usar um valor incorreto para h na fórmula do trabalho.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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