Um motor levanta um bloco de massa 50 kg com velocidade constante de 0,20 m/s na vertical. Despreze atrito e…
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 levanta um bloco de massa 50 kg com velocidade constante de 0,20 m/s na vertical. Despreze atrito e adote g = 10 m/s². Qual a potência mecânica entregue pelo motor ao bloco (em W)?
- A) P = m·g·v = 50 kg·10 m/s²·0,20 m/s = 100 W.
- B) P = 25 kg × 10 m/s² × 0,20 m/s = 50 W
- C) P = 50 kg × 10 m/s² × 1,0 m/s = 500 W
- D) P = 50 kg × 10 m/s² × 0,10 m/s = 50 W
- E) P = 50 kg × 20 m/s² × 0,20 m/s = 200 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 50 kg, velocidade constante v = 0,20 m/s na vertical, g = 10 m/s^2 e atrito desprezado.
- Como a velocidade é constante, a força do motor equilibra o peso do bloco. Logo, F = P_peso = m·g = 50 · 10 = 500 N.
- A potência mecânica é P = F·v, pois a força e a velocidade têm a mesma direção e sentido. Logo, P = 500 · 0,20 = 100 W.
- Conferência: a alternativa A, P = m·g·v = 50 · 10 · 0,20 = 100 W, está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B usa massa de 25 kg, metade do valor do enunciado; C troca 0,20 m/s por 1,0 m/s, um valor de velocidade que não existe na questão; D usa 0,10 m/s, metade da velocidade dada; E usa g = 20 m/s^2, valor diferente do adotado no enunciado.
💡 Dica: Use que, com velocidade constante, a força do motor equilibra o peso e a potência é força vezes velocidade.
Alternativa por alternativa
Com velocidade constante a força útil é o peso F = m·g; potência mecânica é P = F·v = m·g·v, resultando em 100 W.
O aluno reduziu a massa pela metade, talvez confundindo a massa com metade do peso ou dividindo por 2 sem motivo. Assim, calcula a potência com uma força menor que a real.
O aluno trocou a velocidade 0,20 m/s por 1,0 m/s, provavelmente por erro de digitação ou de deslocamento da vírgula decimal. Não percebeu que a unidade e o valor do enunciado precisavam ser mantidos.
O aluno usou 0,10 m/s, metade da velocidade dada, talvez confundindo a velocidade com um deslocamento ou dividindo o valor por 2. Assim, obtém uma potência com a metade do valor correto.
Por que engana: Confundir velocidade constante com ausência de força e, por isso, não considerar que o motor precisa equilibrar o peso do bloco para mantê-lo subindo.
O aluno usou g = 20 m/s^2, provavelmente confundindo a aceleração da gravidade com outro valor, como 2g de fórmulas de cinemática. Não seguiu o valor de g adotado pelo enunciado.
Raio-X da questão
Potência mecânica em movimento
avaliacao
Força peso e gravidade · Potência e velocidade
Revise potência mecânica como produto da força na direção do movimento pela velocidade.
Confundir velocidade constante com ausência de força e, por isso, não considerar que o motor precisa equilibrar o peso do bloco para mantê-lo subindo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
abstrato
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