Discorra, com cálculos, como a conservação da energia mecânica explica a velocidade final de uma parceira de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Discorra, com cálculos, como a conservação da energia mecânica explica a velocidade final de uma parceira de massa m = 50 kg que faz um 'dip' vertical de altura h = 0,40 m partindo do repouso. Considere g = 10 m/s² e despreze resistências.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo: energia potencial perdida converte-se em energia cinética. ?Ep = m g h = 50·10·0,40 = 200 J. Igualando a energia cinética final Ek = ½ m v²: ½·50·v² = 200 ? 25 v² = 200 ? v² = 8 ? v = v8 ˜ 2,83 m/s. Assim, a conservação mecânica dá v = v(2 g h). Em situação real, parte da energia é dissipada por contato e músculos (calor e trabalho interno), exigindo maior trabalho pelos parceiros.
Explicação
A conservação da energia mecânica afirma que a energia total em um sistema isolado permanece constante. Neste caso, a energia potencial gravitacional perdida ao descer é convertida em energia cinética, permitindo calcular a velocidade final. Os cálculos demonstram que, ao descer uma altura específica, a parceira atinge uma velocidade que pode ser determinada por essa relação entre energia potencial e cinética.
Raio-X da questão
conservação da energia mecânica
avaliacao
conservação da energia mecânica · cálculo de energia potencial e cinética
Revisar a relação entre energia potencial e energia cinética.
O aluno pode confundir a energia potencial com a energia cinética, não aplicando corretamente a fórmula da conservação da energia mecânica.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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