Um atleta de peso cai de uma altura de sobe uma rede elástica e é arremetido a uma altura de . Neste processo, adotando a aceleração gravitacional como sendo , podemos afirmar que a quantidade de energia dissipada é:
Passo 1
Vamos interpretar o enunciado fazendo o desenho para ficar mais fácil de entender
Passo 2
Para descobrir a energia potencial gravitacional, vamos usar a fórmula:
Na qual dependemos dos valores da aceleração da gravidade , a massa e a altura .
Perceba que só temos a altura e o peso dado no enunciado
Mas como calculamos o peso mesmo? Seguindo essa fórmula aqui:
Ué, esse produto está dentro da nossa energia potencial gravitacional:
Então ao invés de calcular a massa, vamos colocar o peso dentro da energia:
Logo:
OBS: Podemos usar a energia potencial tanto com a letra quanto com , cada livro escreve de uma forma e cada professor escolhe a que acha melhor. Aqui usaremos sempre a notação com , ok? 😊
Passo 3
Inicialmente a altura era igual a , logo a energia potencial gravitacional era igual a:
Depois que o atleta bate na cama elástica, ele sobe para uma altura nova igual a , então a nova energia potencial gravitacional se torna:
Passo 4
Percebeu que a energia final não é igual a energia inicial? Isso se deve a uma parte da energia que perdemos, essa parcela chamamos de energia dissipada, logo:
Substituindo os valores que encontramos para as energias:
Como queremos descobrir o valor da energia dissipada, vamos isolar essa incógnita:
Isso é igual a:
Prontinho, chegamos no resultado que queríamos! Muito importante, não esqueça a unidade em Joules!
Resposta
d)