Questão do ENEM 2024

Matemática · habilidade 25Reaplicação · Caderno Cinza · Questão 165

A transformação entre os tipos de energia cinética ( $E_c$ ) e energia potencial ( $E_p$ ), em sistemas conservativos, é regida pela lei que afirma que a energia mecânica, dada pela soma $E_c + E_p$ , 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 $E_c$ (em quilojoule), dada em função do tempo t (em hora), apresentou o comportamento descrito no gráfico.

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

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

Alternativa A: 12.
Justificativa
Esta alternativa está errada. A energia potencial só chegaria a 12 kJ se a energia cinética fosse nula, pois $E_p = 12 - E_c$ . No gráfico, $E_c$ nunca cai a zero no período: seu menor valor é 3 kJ.
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Alternativa B: 9. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Como a energia mecânica é constante, $E_p = 12 - E_c$ , e $E_p$ é máxima quando $E_c$ é mínima. No gráfico, o menor valor de $E_c$ entre 0 e 8 horas é 3 kJ, em t = 2 h. Então $E_p$ máxima $= 12 - 3 = 9$ kJ.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: 5.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor 5 kJ de energia potencial corresponde a $E_c = 7$ kJ, valor que o gráfico mostra no início e no fim do período, mas que não é o menor. Como $E_p = 12 - E_c$ , o máximo de $E_p$ exige o mínimo de $E_c$ .
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Alternativa D: 3.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor 3 kJ é o mínimo da energia cinética, e não o máximo da potencial. Quem a escolhe lê o menor valor do gráfico e esquece de subtrair de 12, que é a energia mecânica total.
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Alternativa E: 1.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor 1 kJ de energia potencial corresponde a $E_c = 11$ kJ, o pico do gráfico, que dá o menor valor de $E_p$ e não o maior. Quem a escolhe usa o máximo de $E_c$ quando a pergunta exige o mínimo.
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Fonte e auditoria

Código INEP: 89543
Código da prova: 1326
Arquivo do PDF: 2024_PV_reaplicacao_PPL_D2_CD6.pdf