Um projétil utilizado em tecnologia de defesa tem massa m = 0,2 kg e velocidade v = 200 m/s. Calcule a energia…
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 projétil utilizado em tecnologia de defesa tem massa m = 0,2 kg e velocidade v = 200 m/s. Calcule a energia cinética E = ½·m·v² em joules.
- A) E = ½·m·v, onde v = 100 m/s.
- B) E = 400 J para m = 0,2 kg e v = 200 m/s.
- C) Energia cinética não depende da velocidade.
- D) E = 4000 J.
- E) E = 2000 J para m = 0,2 kg e v = 200 m/s.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado: m = 0,2 kg e v = 200 m/s. Passo 2: Aplicar a fórmula da energia cinética, E = ½ · m · v^2. Passo 3: Calcular o quadrado da velocidade: 200^2 = 40000. Passo 4: Multiplicar pela massa e pela metade: E = 0,5 · 0,2 · 40000 = 0,1 · 40000 = 4000 J. Passo 5: Conferir a unidade: massa em kg e velocidade em m/s resultam em joules, como pedido. Passo 6: Comparar com as alternativas. A alternativa D (4000 J) está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A usa uma fórmula incorreta, ½ · m · v, que não é a energia cinética, e além disso o valor de v = 100 m/s não corresponde aos dados. B afirma 400 J, valor que não resulta da fórmula com os dados fornecidos. C está errada porque a energia cinética depende da velocidade, e de forma quadrática. E afirma 2000 J, valor que surge de um erro de cálculo: se 200^2 fosse tomado como 20000, o resultado seria 0,1 · 20000 = 2000 J, mas o quadrado correto de 200 é 40000.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia cinética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno usa a fórmula ½ · m · v, esquecendo que a velocidade deve ser elevada ao quadrado na energia cinética.
O aluno chega a 400 J por um cálculo incorreto, sem elevar corretamente a velocidade ao quadrado e sem aplicar a fórmula de forma consistente com os dados.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia cinética, utilizando a velocidade errada ou a fórmula incorretamente.
O aluno acredita que a energia de um corpo em movimento depende apenas da massa, como na intuição do dia a dia de que um objeto pesado é que tem mais energia.
E = ½·0,2·(200)² = 0,1·40000 = 4000 J; energia de 4000 J indica potencial letal, informação relevante para avaliação ética e legal do uso.
O aluno calcula 200^2 como 20000 em vez de 40000 e obtém 0,1 · 20000 = 2000 J, erro de cálculo na potenciação.
Raio-X da questão
energia cinética
avaliacao
fórmula da energia cinética · unidades de medida
Revisar a fórmula da energia cinética e suas aplicações.
Confundir a fórmula da energia cinética, utilizando a velocidade errada ou a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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