Um elevador eleva uma carga de 80 kg a 10 m de altura em 4,0 s. Despreze atrito e use g = 10 m/s². Calcule a…
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
Um elevador eleva uma carga de 80 kg a 10 m de altura em 4,0 s. Despreze atrito e use g = 10 m/s². Calcule a potência média necessária para esse levantamento. Use W = m·g·h e P = W/t.
- A) A potência média necessária é 1800 W, baseada em 7 m de altura.
- B) A potência necessária é 3000 W, considerando gravidade como 9,8 m/s².
- C) A potência média é 1600 W, calculando trabalho em 12 s.
- D) A potência média é 4000 W, multiplicando trabalho por tempo reduzido.
- E) W = 80 kg·10 m/s²·10 m = 8000 J; P = 8000 J / 4,0 s = 2000 W.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado: massa m = 80 kg, altura h = 10 m, tempo t = 4,0 s e g = 10 m/s². O atrito é desprezado.
- Calcular o trabalho realizado para levantar a carga, usando W = m·g·h. Temos W = 80 · 10 · 10 = 8000 J.
- Calcular a potência média, usando P = W/t. Temos P = 8000 J / 4,0 s = 2000 W.
- Conferir com o gabarito. A alternativa E traz exatamente esses cálculos, com W = 8000 J e P = 2000 W, portanto o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A usa altura de 7 m, que não está no enunciado. B usa g = 9,8 m/s², contrariando o dado do enunciado, e o valor 3000 W também não resulta desse cálculo. C usa um tempo de 12 s, que não aparece na questão. D divide o trabalho por um tempo de 2 s, em vez dos 4,0 s informados.
💡 Dica: Calcule primeiro o trabalho e depois a potência média.
Alternativa por alternativa
O aluno substituiu a altura de 10 m do enunciado por 7 m, um dado inventado ou lido errado, e não recalculou o trabalho com o valor correto.
Por que engana: Confundir a fórmula de potência média, utilizando valores incorretos para altura ou tempo, levando a um resultado errôneo.
O aluno trocou g = 10 m/s², que foi dado explicitamente, por 9,8 m/s² e ainda apresentou um resultado que não corresponde a esse próprio cálculo.
O aluno usou um tempo de 12 s, que não existe no enunciado, em vez dos 4,0 s informados, e isso gerou uma potência menor que a correta.
O aluno dividiu o trabalho por um tempo reduzido, de cerca de 2 s, em vez de 4,0 s, o que dobrou o valor da potência.
O trabalho para elevar massa m a altura h é W = m·g·h. Com m=80 kg, g=10 m/s², h=10 m obtém-se 8000 J; potência média P = W/t = 2000 W.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
cálculo de trabalho · potência e tempo
Revisar as fórmulas de trabalho e potência na física.
Confundir a fórmula de potência média, utilizando valores incorretos para altura ou tempo, levando a um resultado errôneo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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