(Enem 2011)
Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que
Duas da principais formas de energia que um corpo apresenta é a cinética e a potencial gravitacional.
A primeira é dada pela fórmula \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ e_c = {\large{ {mv^2} \over {2} } } } \)
ec: energia cinética, unidade no SI J (Joule)
m: massa do corpo, unidade no SI kg
v: velocidade do corpo, unidade no SI m/s
A segunda é a potencial gravitacional cuja valor é calculado por meio da expressão ep = mgh
ep: energia potencial, unidade no SI J (Joule)
m: massa do corpo, unidade no SI kg
g: aceleração gravitacional, em m/s2
h: altura (em relação a um plano horizontal qualquer, normalmente o chão), unidade no SI metros
Agora vamos dar uma olhada nas imagens.
Na primeira ele está correndo então tem energia cinética porém ele está no chão, considerando o solo como nosso plano referencial (altura 0) ele não tem energia potencial gravitacional
Na etapa II não tem nada importante ancontecendo.
Em 3 ele converteu parte da energia cinética em potencial gravitacional projetando-se para cima até uma certa altura, mas ainda tem alguma energia cinetica
Por fim em IV o atleta está deitado no chão, como você já deve imaginar ele não tem energia nenhuma (a velocidade é nula então não tem energia cinetica e a altura é 0 então também não tem potencial gravitacional)
Agora vamos olhar as alternativas.
a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV. ✘
Na etapa IV não tem energia nenhuma, nem mesmo elástica.
b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV. ✘
Em II ele tem energia cinetica mas com certeza em IV ele não tem energia potencial gravitacional.
c) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III. ✔
d) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV. ✘
e) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III. ✘
Ele não tem energia potencial gravitacional em I e em III não tem energia potencial elástica.
