ENEM - 2011 Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2011 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 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
- A) A energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.
- B) A energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.
- 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.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A questão trata de um salto (provavelmente de um atleta ou de uma pessoa que usa uma superfície elástica) em que as forças dissipativas são desprezadas. Assim, vale a conservação da energia mecânica: a soma das energias cinética, potencial gravitacional e potencial elástica permanece constante ao longo do movimento.
- Na figura, as etapas numeradas de I a IV representam momentos do salto. Sem a imagem, raciocinamos pela lógica física da sequência: a etapa de maior altura é o ponto em que a energia cinética se anula e toda a energia está armazenada como energia potencial gravitacional.
- Para que o salto atinja a maior altura possível, a energia cinética presente no início do movimento de subida (quando o corpo está em contato com o solo e ganha velocidade) deve ser totalmente convertida em energia potencial gravitacional no ponto mais alto, que é a etapa III, segundo o gabarito.
- Analisando as alternativas: a alternativa A está errada porque, em um salto, a energia potencial elástica não é a forma final desejada, e a conversão de cinética em elástica não leva à altura máxima. A alternativa B está errada porque a energia cinética na etapa II não se converte em potencial gravitacional na etapa IV, que não corresponde ao ponto de altura máxima. A alternativa D está errada porque a energia potencial gravitacional não é a forma que se converte em elástica para maximizar a altura do salto. A alternativa E está errada porque a energia potencial gravitacional na etapa I não é a forma inicial que se converte em elástica na etapa III para o salto máximo.
- Conclusão: a conservação de energia mostra que a maior altura ocorre quando toda a energia cinética inicial se transforma em energia potencial gravitacional, o que corresponde à alternativa C.
💡 Dica: Considere as condições ideais para a conservação de energia.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a energia cinética se converte em energia potencial elástica como forma principal de ganhar altura, confundindo o armazenamento elástico com a elevação do centro de massa.
O aluno identifica a etapa de maior energia cinética e supõe que ela se converte em energia potencial gravitacional em outra etapa, sem verificar qual etapa corresponde ao ponto mais alto.
Por que engana: Confundir energia potencial elástica com energia potencial gravitacional ou etapas do movimento, levando a escolha incorreta da alternativa.
Correta, pois a energia cinética da etapa I deve ser convertida em energia potencial gravitacional na etapa III para maximizar a altura.
O aluno inverte o sentido da transformação de energia, supondo que a energia potencial gravitacional se converte em elástica para elevar o salto, o que não maximiza a altura.
O aluno considera que a energia potencial gravitacional inicial se transforma em elástica para impulsionar o salto, sem perceber que a energia deve passar pela forma cinética antes de atingir a altura máxima.
Raio-X da questão
conservação de energia
avaliacao
conservacao de energia mecanica · energia potencial gravitacional
Revisar os princípios da conservação de energia em movimentos verticais.
Confundir energia potencial elástica com energia potencial gravitacional ou etapas do movimento, levando a escolha incorreta da alternativa.
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tomada_decisao
cientifico
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