Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 166 do Enem 2024 PPL: a maior energia potencial no sistema conservativo

Enem 2024 PPL · 2º dia · caderno azul · Matemática · Funções

Nos outros cadernos: amarelo 143 · verde 161 · cinza 165

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B 9.

A transformação entre os tipos de energia cinética (EcE_c) e energia potencial (EpE_p), em sistemas conservativos, é regida pela lei que afirma que a energia mecânica, dada pela soma Ec+EpE_c + E_p, é constante ao longo do tempo. Assuma que, em um sistema conservativo, a energia mecânica é de 12 kJ (quilojoule), sendo observado que a energia cinética EcE_c (em quilojoule), dada em função do tempo tt (em hora), apresentou o comportamento descrito no gráfico.

Gráfico de Ec (kJ) por t (h), de 0 a 8 h: começa em 7, cai até 3 em t = 2, sobe até 11 em t = 4 e desce até 7 em t = 8

Pretende-se avaliar, no período de 0 a 8 horas, qual é o maior valor possível de ser atingido pela energia potencial EpE_p nesse sistema conservativo.

O valor máximo da energia potencial, em quilojoule, é igual a

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Resolução comentada

O que a questão pede

O maior valor de EpE_p entre 0 e 8 horas.

A relação

Ec+Ep=12⇒Ep=12−EcE_c + E_p = 12 \quad\Rightarrow\quad E_p = 12 - E_c

A potencial é máxima quando a cinética é mínima.

Lendo o gráfico

O menor valor de EcE_c é 3 kJ, em t=2t = 2 h:

Ep=12−3=9 kJE_p = 12 - 3 = 9 \text{ kJ}

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a errada mais marcada. É a energia mecânica total; a potencial só chegaria a 12 se a cinética zerasse. (27,4% marcaram)

  • C

    Não corresponde a 12 menos o mínimo de Ec. (12% marcaram)

  • D

    É o mínimo da cinética, não o máximo da potencial. (9% marcaram)

  • E

    É o mínimo da potencial, quando a cinética é 11. (6,8% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 234 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 652 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 33ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram44,9%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 25 · Competência 6Resolver problema com dados apresentados em tabelas ou gráficos.
Como os candidatos responderam
  • A27,4%
  • B44,9% ✓ gabarito
  • C12%
  • D9%
  • E6,8%

Em branco: 0% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Matemática
  • abaixo de 50036%
  • 500 a 60030,4%
  • 600 a 70044,4%
  • 700 ou mais91,4%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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