UEA 2017 (SIS, 1ª série) — questão 47 de Física

Gabarito DEnergia — energia mecânica, potencial gravitacional e cinética ao erguer um objetoSIS · 1ª série · Prova de Acompanhamento I
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 47 de Física do UEA 2017 (SIS, 1ª série)

Enunciado em texto

Uma pessoa retira um saco de arroz de uma sacola que está no chão e o deposita no alto de uma prateleira.

No final desse procedimento, comparado com o momento inicial, para o saco de arroz, a energia mecânica ________, a energia potencial gravitacional ________ e a energia cinética ________.

As expressões que completam corretamente as lacunas na ordem em que aparecem são:

(A) diminuiu – diminuiu – diminuiu.

(B) diminuiu – aumentou – aumentou.

(C) aumentou – permaneceu nula – diminuiu.

(D) aumentou – aumentou – permaneceu nula.

(E) aumentou – diminuiu – permaneceu nula.

(Enunciado: SIS UEA 2017, Prova de Acompanhamento I — UEA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: como mudaram as energias do saco de arroz entre o início (parado na sacola, no chão) e o fim (parado na prateleira).

Passo 1 — energia cinética. No começo, o saco está parado na sacola; no fim, está parado na prateleira. Velocidade zero nos dois momentos, então a energia cinética é nula no início e no fim: permaneceu nula.

Ec=mv22=0E_c = \frac{m v^2}{2} = 0

Passo 2 — energia potencial gravitacional. Ela depende da altura: Ep=mghE_p = mgh. A prateleira é mais alta que o chão, então EpE_p aumentou.

Passo 3 — energia mecânica. É a soma das duas: Em=Ec+EpE_m = E_c + E_p. A cinética ficou zero e a potencial cresceu, então a mecânica aumentou. Quem forneceu essa energia foi a pessoa, realizando trabalho sobre o saco ao erguê-lo.

Por que não as outras: só a D tem a cinética nula nos dois instantes e a potencial maior no alto. A C diz que a potencial “permaneceu nula”, o que só valeria se o saco não tivesse subido; a E diz que ela diminuiu, ao contrário do que acontece ao subir.

⚠️ A armadilha: pensar em “conservação da energia mecânica” e marcar que ela não muda. Ela só se conserva quando apenas forças conservativas (como o peso) realizam trabalho; aqui a mão da pessoa empurra o saco para cima e acrescenta energia ao sistema.

A ideia em uma frase: começou e terminou parado, mas mais alto: cinética nula, potencial e mecânica aumentaram, graças ao trabalho da pessoa.

Resposta: alternativa D (aumentou – aumentou – permaneceu nula).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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