Exame de Física e Química A 2025 · 2.ª fase — item 5.3, resolvido

O ponto de partida. A energia mecânica é uma soma de duas parcelas:

Para saber se se conserva, sem fazer cálculos, olha para cada parcela separadamente e pergunta se aumenta, diminui ou fica igual. Depois somas as duas conclusões. É exatamente esta a estrutura que os critérios procuram: um elemento sobre a energia cinética, outro sobre a energia potencial gravítica, e a conclusão sobre a soma.

1.º — a energia cinética: depende da massa e da velocidade

O enunciado dá-te as duas informações de que precisas: o movimento é uniforme — a velocidade é constante — e decorre sem alteração da massa. Como $E_{\mathrm{c}}=\frac{1}{2}m{v}^2$ só depende de $m$ e de $v$, e nenhuma das duas muda, a energia cinética do dirigível mantém-se constante.

Escreve a razão, não só a conclusão: «mantém-se constante, uma vez que a velocidade se mantém constante». O elemento dos critérios inclui a justificação.

2.º — a energia potencial gravítica: depende da altura

O dirigível está num percurso descendente: a altura $h$ a que se encontra diminui. Como $E_{\mathrm{pg}}=mgh$, com $m$ e $g$ constantes, a energia potencial gravítica do sistema *dirigível* + *Terra* diminui.

Repara que a energia potencial gravítica é de um sistema — o dirigível e a Terra, que interagem —, e é por isso que o enunciado fala no sistema dirigível + Terra.

3.º — a conclusão: somar as duas

Uma parcela fica igual e a outra diminui. A soma diminui:

Não há conservação da energia mecânica do sistema dirigível + Terra nessa parte do percurso.

Diz a conclusão por extenso, ligada aos dois elementos anteriores («sendo a energia mecânica a soma…, conclui-se que…»). É essa ligação que faz do texto um texto estruturado.

4.º — para perceberes porquê (não é pedido)

Para onde vai a energia? No dirigível atuam o peso e a impulsão. O peso é uma força conservativa; a impulsão não. Na descida a impulsão aponta para cima e o deslocamento para baixo, por isso realiza trabalho negativo — e a variação da energia mecânica é igual ao trabalho das forças não conservativas: $\Delta E_{\mathrm{m}}=W_{\vec{I}}<0$. A resistência do ar é desprezável, mas isso não chega para haver conservação: a impulsão chega para a energia mecânica diminuir. Esta explicação não é um dos elementos dos critérios; se a escreveres, tem de estar certa, para não contradizer o resto.

como o item é corrigido

O item é classificado por níveis de desempenho, e conta duas coisas: quantos elementos tens e como está escrito o texto.

• Com os três elementos e um texto bem estruturado e com linguagem científica adequada: $12$ pontos. Com falhas de estrutura ou de linguagem: $10$.
• Com só os dois primeiros (as duas energias, sem a conclusão): $8$ ou $6$.
• Com só um dos dois primeiros, bem escrito: $4$. Mal escrito: $0$ — não há nível para isso.

Repara no que a tabela não tem: não há nível para a conclusão sozinha. «Não há conservação da energia mecânica», sem as duas energias, vale zero. A conclusão só pontua em cima da fundamentação — é por isso que o enunciado diz «apresente… a fundamentação». A ordem das duas primeiras ideias é livre (a nota dos critérios di-lo).

onde se perdem pontos

• Concluir que há conservação porque «a resistência do ar é desprezável». É a armadilha do item. Sem atrito não quer dizer só forças conservativas: a impulsão realiza trabalho. A conclusão errada contradiz os dois primeiros elementos, e os critérios gerais mandam não considerar elementos que evidenciem contradições.
• Concluir que há conservação porque «a velocidade é constante». Velocidade constante garante energia cinética constante, não energia mecânica constante. É só metade da soma.
• Dizer que a energia cinética é nula porque a aceleração é nula. Aceleração nula quer dizer velocidade constante, não velocidade nula. O dirigível está a mexer-se.
• Dar a conclusão sem os dois primeiros elementos. Vale zero, por muito certa que esteja.
• Usar abreviaturas sem as identificar. «A Ec mantém-se e a Epg diminui, logo a Em não se conserva» tem as três ideias, mas os critérios gerais contam as abreviaturas e siglas não identificadas como falhas de linguagem científica — e uma falha desce-te de $12$ para $10$. Escreve «energia cinética», «energia potencial gravítica» e «energia mecânica» por extenso.
• Fazer cálculos. O enunciado pede a fundamentação «sem efetuar cálculos». Não ganhas nada com eles e arriscas uma contradição.

para reconhecer o próximo item deste tipo

Sempre que te perguntarem se a energia mecânica se conserva, decompõe: o que acontece à energia cinética (olha para a velocidade)? O que acontece à energia potencial gravítica (olha para a altura)? Depois soma. Em particular, um corpo que sobe ou desce com velocidade constante nunca conserva a energia mecânica: a cinética fica igual e a potencial muda.