Segundo o princípio da conservação da energia, a energia mecânica total de um sistema que não sofre a ação de forças externas permanece constante. Assim, a energia é conservada quando a energia mecânica total é inalterada. Com base no princípio da conservação da energia, julgue o item a seguir, considerando que a aceleração da gravidade (g) seja igual a 10 m / s2 . Uma bola de 380 g foi arremessada verticalmente, de baixo para cima, com velocidade inicial de módulo igual a 10 m/s. A altura máxima (h), em metros, que a bola atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível, está situada no intervalo 4,8m<h< 5,1 m.
Segundo o princípio da conservação da energia, a energia
mecânica total de um sistema que não sofre a ação de forças
externas permanece constante. Assim, a energia é
conservada quando a energia mecânica total é inalterada.
Com base no princípio da conservação da energia, julgue
o item a seguir, considerando que a aceleração da
gravidade (g) seja igual a 10 m / s2 .
Uma bola de 380 g foi arremessada verticalmente, de
baixo para cima, com velocidade inicial de módulo igual
a 10 m/s. A altura máxima (h), em metros, que a bola
atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível,
está situada no intervalo
4,8m<h< 5,1 m.
- C) CERTO
- E) ERRADO
Resposta:
A alternativa correta é C)
Para entender melhor o problema, vamos analisar a situação descrita. A bola de 380 g é arremessada verticalmente, de baixo para cima, com velocidade inicial de 10 m/s. Nesse caso, podemos considerar que a energia mecânica total do sistema é composta pela energia cinética e pela energia potencial.
No ponto de lançamento, a energia cinética é máxima, pois a bola está se movendo com velocidade de 10 m/s. À medida que a bola sobe, a energia cinética é convertida em energia potencial, devido à ação da força gravitacional. No ponto mais alto, a energia cinética é mínima (praticamente zero, pois a bola está quase parada) e a energia potencial é máxima.
Sabendo que a energia mecânica total é conservada, podemos igualar a energia cinética inicial à energia potencial máxima. Matematicamente, isso pode ser representado pela seguinte equação:
m × g × h = (m × v2) / 2
Substituindo os valores dados, temos:
0,38 kg × 10 m/s2 × h = (0,38 kg × 102 m2/s2) / 2
Resolvendo a equação, encontramos:
h ≈ 4,95 m
Portanto, a altura máxima h está dentro do intervalo 4,8 m < h < 5,1 m. Logo, o item é verdadeiro, e a resposta certa é C) CERTO.
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