Um operário ergue uma caixa de massa m=20 kg verticalmente por h=2,0 m com velocidade constante. Usando g=10…
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 operário ergue uma caixa de massa m=20 kg verticalmente por h=2,0 m com velocidade constante. Usando g=10 m/s², determine o trabalho realizado contra a gravidade.
- A) 200 J
- B) 300 J
- C) 400 J
- D) 600 J
- E) 1000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza pedida. O trabalho realizado contra a gravidade ao erguer a caixa é o trabalho da força peso (ou da força que equilibra o peso, já que a velocidade é constante).
- Como a caixa sobe com velocidade constante, a força aplicada pelo operário tem módulo igual ao peso, P = m·g = 20 · 10 = 200 N, e está no sentido do deslocamento.
- Aplique a fórmula do trabalho de força constante a favor do deslocamento: W = F · d = P · h = m · g · h.
- Substitua os valores: W = 20 · 10 · 2,0 = 400 J.
- Conclusão: a alternativa correta é a C (400 J), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (200 J) é apenas o valor do peso em newtons, sem multiplicar pela distância; B (300 J) não corresponde a nenhum produto correto dos dados; D (600 J) resulta de um cálculo com altura ou soma de parcelas que não existe no enunciado; E (1000 J) corresponde à energia cinética com v = 10 m/s, que não se aplica, pois a velocidade é constante.
💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula W = m * g * h.
Alternativa por alternativa
Calculou apenas a força peso (m·g = 200 N) e apresentou esse valor como trabalho, esquecendo de multiplicar pelo deslocamento de 2,0 m.
Provavelmente leu ou usou um valor de altura errado (como 1,5 m) ou fez uma multiplicação incorreta com os dados corretos, obtendo 300 J.
Por que engana: Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força total em vez da força gravitacional apenas.
Trabalho contra a gravidade W=m·g·h =20 kg·10 m/s²·2,0 m =400 J.
Usou um valor de deslocamento maior que o enunciado (cerca de 3 m) ou somou parcelas indevidas, achando que o trabalho deveria incluir outra força além do peso.
Aplicou a fórmula da energia cinética (1/2·m·v^2) com v = 10 m/s, confundindo trabalho da força peso com variação de energia cinética, quando a velocidade é constante.
Raio-X da questão
trabalho contra a gravidade
avaliacao
cálculo de trabalho · força gravitacional
Revisar a fórmula do trabalho e suas aplicações em física.
Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força total em vez da força gravitacional apenas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Em uma entrega para um mercado de bairro, uma van transporta 6 caixas de alimentos, cada uma com massa de 12 kg, 4…
- — Da para improvisar um colete salva-vidas com garrafas PET? — perguntou um morador durante uma reuniao de brigadistas…
- — Se os tres LEDs do painel consomem a mesma potencia, por que o contador nao marca o mesmo numero de fotons? —…
- Uma máquina térmica tem potência útil de 60 kW e opera por 2,0 min. Quantos joules de trabalho útil ela realiza nesse…
- Um implante neural consome potência média P = 0,5 mW; sua bateria tem capacidade E = 100 mWh. Estime o tempo de operação…
- Uma turbina entrega 5,00×10^3 W mecânicos; a caixa de engrenagens tem eficiência 85% e o gerador 92%. Qual potência…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog