Um nadador de 72,0 kg salta para dentro da piscina a partir de uma prancha que está 3,25 m acima do nível da água. Use a conservação da energia para encontrar a velocidade escalar dele assim que ele atinge a água (a) se ele simplesmente prende a respiração e mergulha, (b) se ele corajosamente salta em linha reta de baixo para cima (mas apenas além da prancha) a 2,50 m/s e (c) se ele consegue pular de cima para baixo a 2,50 m/s.

O enunciado forneceu, a altura () que o nadador salta e sabemos a aceleração da gravidade, logo,

Tranquilo? ^^

b) Na segunda situação, o nadador salta da prancha para depois cair em direção a água. Nesse ponto, temos a energia cinética ocasionada pelo salto (velocidade inicial não nula, igual a ) e a energia potencial gravitacional, com :

Durante a queda toda a energia potencial é transformada em energia cinética porque queremos avaliar quando ele atinge a água, onde , então:

Partindo da Lei de Conservação das Energias:

Como as massas são iguais, pode-se cortá-las em ambos os membros

Basta substituir os valores:

Vamos para a letra c.

c) A situação descrita na letra c é a mesma da letra b. Por que?

O sentido da velocidade não importa aqui, só seu módulo.

O que muda aqui é só que ele começa com para cima e não para baixo (como no item b).

Sendo assim, se ele sai do mesmo lugar do item anterior com a mesma velocidade em módulo, ele chega com a mesma velocidade na superfície da água.

Logo a velocidade também será igual a .