Um ciclista desce uma rua inclinada, com forte vento contrário ao seu movimento, com velocidade constante. Pode-se afirmar que:
a) sua energia cinética está aumentando
b) sua energia potencial gravitacional está diminuindo
c) sua energia cinética está diminuindo
d) sua energia potencial gravitacional é constante
a) sua energia cinética está aumentando
b) sua energia potencial gravitacional está diminuindo
c) sua energia cinética está diminuindo
d) sua energia potencial gravitacional é constante
Passo 1
Vamos lá! No exercício, temos um ciclista descendo uma rua inclinada enfrentando um vento forte contrário, e ele mantém a velocidade constante. A matéria envolvida aqui é a energia cinética e a energia potencial gravitacional. Para resolver, a gente vai precisar entender como essas energias se comportam quando o ciclista está descendo e mantendo a velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia cinética. Ela está relacionada ao movimento do ciclista e é dada pela fórmula:
onde $ m $ é a massa e $ v $ é a velocidade. Como a velocidade está constante, isso significa que a energia cinética também está constante. Então, a energia cinética não está aumentando nem diminuindo.
Passo 3
Agora, vamos para a energia potencial gravitacional, que depende da altura do ciclista em relação ao solo. A fórmula dela é:
onde $ m $ é a massa, $ g $ é a aceleração da gravidade, e $ h $ é a altura. Conforme o ciclista desce a rua inclinada, a altura $ h $ diminui. Portanto, a energia potencial gravitacional está diminuindo.
Passo 4
Como o ciclista está descendo, ele está perdendo altura e, consequentemente, sua energia potencial gravitacional está diminuindo. A energia cinética, por outro lado, permanece constante porque sua velocidade não está mudando. Isso nos leva a concluir qual das alternativas está correta.
Resposta
A alternativa correta é a b) sua energia potencial gravitacional está diminuindo.