Durante uma aula de Educação Física, um estudante de massa 80 kg salta de uma plataforma e cai verticalmente…

Questão

Durante uma aula de Educação Física, um estudante de massa 80 kg salta de uma plataforma e cai verticalmente. Ele começa a queda a 1,20 m do solo e despreza a resistência do ar. Considerando g = 10 m/s², calcule a velocidade do estudante ao tocar o solo, usando v = v(2gh), e a energia potencial gravitacional no início da queda, usando E = mgh.

1. A) A velocidade ao tocar o solo é 4,90 m/s, e a energia potencial inicial é 960 J.
2. B) A velocidade ao tocar o solo é 8,00 m/s, e a energia potencial inicial é 1.440 J.
3. C) A velocidade ao tocar o solo é 2,45 m/s, e a energia potencial inicial é 480 J.
4. D) A velocidade ao tocar o solo é 9,80 m/s, e a energia potencial inicial é 9.600 J.
5. E) A velocidade ao tocar o solo é 4,90 m/s, e a energia potencial inicial é 96 J.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Calcule a velocidade ao tocar o solo com v = raiz de (2gh). Temos g = 10 m/s² e h = 1,20 m, então 2gh = 2 x 10 x 1,2 = 24. Logo v = raiz de 24, que é aproximadamente 4,90 m/s. Passo 2: Calcule a energia potencial gravitacional inicial com E = mgh. Temos m = 80 kg, g = 10 m/s² e h = 1,20 m, então E = 80 x 10 x 1,2 = 960 J. Passo 3: Conclusão. A alternativa correta é a A, pois ambos os valores (4,90 m/s e 960 J) coincidem com os cálculos. Passo 4: Por que as outras estão erradas. Na B, a velocidade de 8,00 m/s não corresponde a raiz de 24, e a energia de 1.440 J não é obtida de 80 x 10 x 1,2. Na C, a velocidade de 2,45 m/s é raiz de 6, resultado de usar gh/2 em vez de 2gh, e a energia de 480 J corresponde a usar metade da altura. Na D, a velocidade de 9,80 m/s se aproxima de g e a energia de 9.600 J equivale a usar 120 no lugar de 1,2, ou seja, a altura em centímetros sem conversão. Na E, a velocidade está certa, mas a energia de 96 J é 80 x 1,2, pois o fator g = 10 foi esquecido.

💡 Dica: Aplique as fórmulas de energia potencial e velocidade.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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