Energia Cinética - Questão 11 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2008 - 1a. Fase - Prova V

ENERGIA CINÉTICA

Hoje iremos resolver uma questão envolvendo energia cinética do vestibular da FUVEST 2008 – 1ª fase.

A questão é:

Para resolver a questão devemos fazer uso do Teorema da Energia Cinética que diz que o trabalho total é igual a variação da energia cinética:

τ_TOTAL = ΔE_C

Como a questão afirma que foi menosprezado o trabalho muscular, a única força a considerar no movimento do atleta é o trabalho do peso. Então:

τ_TOTAL = ΔE_C

τ_PESO = ΔE_C

-mg.Δh = (mv²)/2 - (mv_O²)/2

Observações:

- Aceleração da gravidade ( g = 10m/s²)

- O trabalho do peso é negativo, porque a força e o deslocamento do atleta são opostos.

- Como queremos descobrir a velocidade máxima antes do salto (v_O), vamos desconsiderar a velocidade final do atleta quando este atinge a altura máxima.(v = 0).

Logo,

-mg.Δh = (mv²)/2 - (mv_O²)/2

-mg.Δh = (m.0)/2 - (mv_O²)/2

-mg.Δh = - (mv_O²)/2

mg.Δh = (mv_O²)/2

g.Δh = v_O²/2

Dados da questão:

g = 10m/s²

Δh = 3,2m

Substituindo na equação, teremos:

g.Δh = v_O²/2

(10m/s²).(3,2m) = v_O²/2

2.(10m/s²).(3,2m) = v_O²

64 m²/s² = v_O²

v_O² = 64 m²/s²

v_O = ±√64 m²/s²

Como v_O > 0, temos:

v_O = 8 m/s

Então, a velocidade máxima do atleta antes do salto é v_O = 8 m/s

ALTERNATIVA D