Uma caixa d'água de massa 50 kg é elevada 4,0 m. Adote g = 10 m/s². Determine a energia potencial…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma caixa d'água de massa 50 kg é elevada 4,0 m. Adote g = 10 m/s². Determine a energia potencial gravitacional adquirida, em joules, e identifique o tipo de energia.
- A) Energia potencial gravitacional = 2 000 J
- B) 20 000 J
- C) 200 J
- D) 1 500 J
- E) 1 000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 50 kg, altura h = 4,0 m e g = 10 m/s². Passo 2: Use a fórmula da energia potencial gravitacional, Ep = m × g × h. Passo 3: Substitua os valores: Ep = 50 × 10 × 4,0 = 2000 J. Passo 4: Conclua que a energia adquirida é 2000 J, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Identifique o tipo de energia. Como a caixa foi elevada e fica armazenada em razão de sua posição em relação ao solo, a energia é potencial gravitacional, isto é, energia armazenada pela ação do campo gravitacional. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A alternativa B (20 000 J) resultaria de multiplicar g duas vezes ou de tomar a altura como 40 m. A alternativa C (200 J) corresponde apenas a m × h, esquecendo o fator g. A alternativa D (1500 J) não decorre de nenhuma combinação correta dos dados, indicando troca de valores. A alternativa E (1000 J) equivale a aplicar o fator 1/2 da energia cinética, que não se aplica à energia potencial gravitacional.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
U = m·g·h = 50 kg · 10 m/s² · 4,0 m = 2 000 J; trata-se de energia potencial gravitacional.
Provavelmente multiplicou a massa pela gravidade duas vezes, ou tratou 4,0 m como 40 m, obtendo um valor dez vezes maior.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
Calculou apenas o produto massa × altura (50 × 4 = 200) e esqueceu de multiplicar pela aceleração da gravidade.
Provavelmente usou um valor de altura ou de gravidade diferente do enunciado, ou combinou os números por soma em vez de multiplicação, o que mostra falha na aplicação da fórmula.
Aplicou o fator 1/2 da fórmula da energia cinética (½mv²) à energia potencial gravitacional, ou dividiu a altura por 2, confundindo as duas expressões.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
cálculo de energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional E = mgh.
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando valores incorretos para a massa ou altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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