Um motor sustenta um elevador de massa 500 kg que sobe com velocidade constante de 2,0 m/s. Despreze atrito…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um motor sustenta um elevador de massa 500 kg que sobe com velocidade constante de 2,0 m/s. Despreze atrito. Calcule a potência fornecida pelo motor. Use g = 10 m/s² e P = F · v com F = m · g.
- A) P = 500 kg · 10 m/s = 5000 W
- B) P = 500 N · 2 m/s = 1000 W
- C) P = 5000 N · 0,5 m/s = 2500 W
- D) P = 2500 N · 2,0 m/s = 5000 W
- E) F = 500·10 = 5000 N; P = 5000 N · 2,0 m/s = 10000 W = 10 kW.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 500 kg, velocidade constante v = 2,0 m/s, g = 10 m/s^2. Como o atrito é desprezado e a velocidade é constante, a força do motor equilibra o peso do elevador.
- Calcule a força. F = m · g = 500 · 10 = 5000 N. Essa é a força que o motor precisa exercer para sustentar o elevador com velocidade constante.
- Calcule a potência. P = F · v = 5000 N · 2,0 m/s = 10000 W, ou seja, 10 kW.
- Confira as alternativas erradas. A alternativa A multiplica a massa pela gravidade e não usa a velocidade, o que não produz uma potência. A alternativa B usa o valor da massa como se fosse força em newtons. A alternativa C usa a velocidade 0,5 m/s, que não aparece no enunciado. A alternativa D usa uma força de 2500 N, metade do peso real, sem justificativa física.
- Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a força e multiplique pela velocidade.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplica a massa pela gravidade e chama o resultado de potência, sem usar a velocidade. Ele confunde a fórmula da força peso com a da potência.
O aluno trata a massa de 500 kg como se fosse uma força em newtons, sem calcular o peso (m · g). Ele confunde massa com força.
O aluno usa a velocidade 0,5 m/s, que não está no enunciado, provavelmente por inverter ou trocar o valor 2,0 m/s. A força de 5000 N está correta, mas o dado de velocidade foi lido de forma errada.
O aluno calcula uma força de 2500 N, metade do peso real, provavelmente por dividir o peso por 2 sem motivo físico. Ele aplica bem a fórmula P = F · v, mas erra o valor da força.
Por que engana: Confundir a relação entre força e potência, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Para movimento uniforme vertical a potência é a força contra a gravidade vezes a velocidade: P = F·v com F = m·g; unidades em watts.
Raio-X da questão
potência em física
avaliacao
cálculo de força · potência em física
Revisar a fórmula da potência e como calcular força.
Confundir a relação entre força e potência, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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