Uma bola de golfe é golpeada por um taco, atinge o solo em um ponto dois metros acima do ponto de lançamento, e rola em terreno plano até parar. A energia potencial do sistema Terra-bola é maior
A) imediatamente antes do lançamento
B) imediatamente após o lançamento
C) imediatamente após a bola atingir novamente o solo
D) no momento em que a bola para de rolar
E) no momento em que a bola atinge o ponto mais alto da trajetória.

Passo 1

Vamos resolver essa questão sobre energia potencial gravitacional envolvendo uma bola de golfe. O enunciado nos diz que a bola é golpeada, atinge um ponto 2 metros acima do lançamento, e depois rola até parar. Precisamos comparar a energia potencial do sistema Terra-bola em diferentes momentos para determinar em qual deles ela é maior.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é energia potencial gravitacional. A energia potencial ( ) de um objeto em relação à Terra é dada pela fórmula:
onde:
  • é a massa do objeto,
  • é a aceleração da gravidade ( ),
  • é a altura em relação ao ponto de referência.
Então, quanto maior a altura ( ), maior a energia potencial.

Passo 3

Vamos analisar cada opção:
A) Imediatamente antes do lançamento
  • A bola está no ponto de lançamento, digamos na altura .
  • Então, .
B) Imediatamente após o lançamento
  • A bola ainda está no mesmo ponto, apenas começando a se mover.
  • Ainda, , então .
C) Imediatamente após a bola atingir novamente o solo
  • A bola voltou ao chão, , .
D) No momento em que a bola para de rolar
  • A bola está em terreno plano, , .
E) No momento em que a bola atinge o ponto mais alto da trajetória
  • Aqui, a bola está a 2 metros acima do ponto de lançamento.
  • Então, .

Passo 4

Comparando todas as opções, a única que apresenta uma energia potencial maior é a E, onde a bola está no ponto mais alto, a 2 metros acima do lançamento.

Resposta

E) no momento em que a bola atinge o ponto mais alto da trajetória.

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