Elabore um experimento em sala para medir a potência média desenvolvida por uma criança ao subir um degrau de…
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
Elabore um experimento em sala para medir a potência média desenvolvida por uma criança ao subir um degrau de altura h durante uma brincadeira de obstáculos. Descreva materiais, procedimento, grandezas a medir, fórmulas (com unidades SI) e como obter o resultado. Inclua um cálculo de exemplo com valores numéricos realistas.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Proposta de experimento: materiais — balança (kg), fita métrica (m), cronômetro (s), degrau com altura conhecida h (m). Procedimento — 1) medir massa m da criança; 2) medir altura do degrau h; 3) pedir que a criança suba o degrau repetidas vezes em velocidade natural registrando o tempo t de cada subida com o cronômetro (use média de N ensaios); 4) calcular trabalho realizado W = m·g·h (J), com g = 10 m/s²; 5) calcular potência média P = W / t (W). Observações de segurança e registros de incerteza: repetir 3–5 vezes, calcular desvio padrão de t, propagar erro em P. Exemplo numérico: m = 30 kg, h = 1,20 m, tempo médio t = 3,00 s. W = 30·10·1,20 = 360 J. P = 360 / 3,00 = 120 W. Interpretação: potência média representa taxa média de conversão de energia química (muscular) em trabalho mecânico durante a subida. Possíveis variações: medir tempo total para várias subidas consecutivas para avaliar fadiga; discutir fontes de erro (cronômetro, variabilidade do esforço, trabalho dissipada em movimentos não verticais).
Explicação
O experimento proposto utiliza materiais adequados e um procedimento claro para medir a potência média, abordando tanto a coleta de dados quanto os cálculos necessários. A inclusão de um exemplo numérico realista ilustra a aplicação das fórmulas e facilita a compreensão do conceito de potência em um contexto prático. Além disso, a consideração de variações e fontes de erro demonstra uma abordagem crítica e científica, essencial para a análise experimental.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
potência e trabalho · medidas de altura e tempo
Revisar conceitos de potência e unidades de medida em Física.
Os alunos podem confundir a potência média com a potência instantânea, não considerando o tempo total para o cálculo.
saude
criatividade
cotidiano
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