No Campeonato Mundial de Voleibol Feminino de 2018, Thaísa Menezes, com uma altura de
, era a jogadora mais alta da Seleção Brasileira. Ao receber um levantamento perfeito de Dani Lins, Thaísa corta a bola de
quando a bola esta a
do chão e com uma velocidade (escalar) de
. Ela faz
de trabalho no processo. Desprezando a resistência do ar:
(a) Determine a energia potencial gravitacional (relativa ao chão) da bola antes da cortada.
(a) Determine a energia potencial gravitacional (relativa ao chão) da bola antes da cortada.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre Thaísa Menezes, uma jogadora de voleibol que corta a bola a uma certa altura e velocidade, fazendo um trabalho específico. A gente precisa determinar a energia potencial gravitacional da bola em relação ao chão antes dela ser cortada. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia potencial gravitacional, que está relacionada à altura de um objeto em um campo gravitacional, como o da Terra. A fórmula que vamos precisar é:
Onde:
-
é a energia potencial gravitacional, -
é a massa da bola, -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é a altura em relação ao ponto de referência (no caso, o chão).
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os valores que já temos no enunciado:
- Massa da bola (
): - Altura da bola em relação ao chão (
): - Aceleração da gravidade (
): (valor padrão)
Passo 3
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da energia potencial gravitacional:
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplicamos a massa pela aceleração da gravidade:
Depois, multiplicamos esse resultado pela altura:
Passo 5
Arredondando para duas casas decimais, temos:
Resposta
A energia potencial gravitacional da bola antes da cortada é aproximadamente 5,07 joules.