Um bloco de massa m = 2,00 kg desliza sem atrito de uma altura h = 5,00 m. Usando conservação de energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de massa m = 2,00 kg desliza sem atrito de uma altura h = 5,00 m. Usando conservação de energia, determine a velocidade v do bloco ao atingir a base. Use g = 10 m/s² e apresente a fórmula usada (energias em SI).
- A) v = 10,0 m/s
- B) v = 20,0 m/s
- C) v = 5,00 m/s
- D) v = 2,00 m/s
- E) v = 15,0 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Pela conservação de energia mecânica, a energia potencial no topo se transforma em energia cinética na base, pois não há atrito. Então mgh = (1/2)mv^2. Passo 2: A massa aparece dos dois lados e se cancela, ficando gh = (1/2)v^2, ou seja, v = raiz de (2gh). Passo 3: Substituindo os valores, v = raiz de (2 x 10 x 5) = raiz de 100 = 10,0 m/s. Passo 4: A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Alternativa B (20,0 m/s) está errada, pois 20 corresponde a 2g e ignora a altura h. Passo 6: Alternativa C (5,00 m/s) está errada, pois usa o valor da altura como se fosse velocidade, sem relação com a energia. Passo 7: Alternativa D (2,00 m/s) está errada, pois repete o valor da massa, que não influencia a velocidade final. Passo 8: Alternativa E (15,0 m/s) está errada, pois não corresponde a nenhuma aplicação correta da conservação de energia com g = 10 m/s^2 e h = 5,00 m.
💡 Dica: Aplique a conservação de energia para encontrar a velocidade.
Alternativa por alternativa
Pela conservação de energia: m·g·h = ½ m v² ? v = v(2 g h) = v(2·10·5) = 10,0 m/s.
O aluno provavelmente calculou apenas 2g (20) e descartou a altura, ou seja, esqueceu que a energia potencial depende de h.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre altura e velocidade, aplicando incorretamente a fórmula da energia potencial e cinética.
O aluno tomou o valor da altura (5 m) diretamente como velocidade, sem estabelecer a relação entre energia potencial e cinética.
O aluno confundiu a massa (2,00 kg) com a velocidade pedida, sem usar a equação de conservação de energia.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula de forma incorreta, por exemplo somando termos ou elevando valores sem respeitar a relação v^2 = 2gh, chegando a um resultado sem base física.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservação de energia · cálculo de velocidade
Revisar a fórmula da energia potencial e cinética.
O aluno pode confundir a relação entre altura e velocidade, aplicando incorretamente a fórmula da energia potencial e cinética.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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