Durante uma atividade de Física, uma bicicleta equipada com sensores desloca-se em uma pista plana. O sistema…

Questão

Durante uma atividade de Física, uma bicicleta equipada com sensores desloca-se em uma pista plana. O sistema formado pela bicicleta e pelo ciclista tem massa de 75 kg e move-se a 9,0 m/s. Para analisar o movimento, considera-se a energia cinética dada por E_c = 1/2 · m · v². Com base nos dados do texto, qual é o valor aproximado da energia cinética do sistema formado pela bicicleta e pelo ciclista?

1. A) E_c = 0,5 · (75 + 9,0)² = 3,53 × 10³ J.
2. B) E_c = 0,5 · 75 · (9,0)² = 3,04 × 10³ J.
3. C) E_c = 75 · (9,0)² = 6,08 × 10³ J.
4. D) E_c = 75 · 9,0 = 675 J.
5. E) E_c = 0,5 · 75 · 9,0 = 337,5 J.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado. A massa do sistema bicicleta mais ciclista é m = 75 kg e a velocidade é v = 9,0 m/s.
2. Use a fórmula dada no enunciado, E_c = 1/2 · m · v^2. Primeiro eleve a velocidade ao quadrado: 9,0^2 = 81 (m/s)^2.
3. Multiplique: 0,5 · 75 · 81 = 3037,5 J, que arredondado é 3,04 × 10^3 J. Esse valor corresponde à alternativa B, que é a minha resolução e coincide com o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas. A: somar a massa com a velocidade (75 + 9,0) em vez de multiplicá-las, o que não tem sentido físico. C: esquecer o fator 1/2 da fórmula. D: calcular m · v, que é a quantidade de movimento, e não a energia cinética. E: esquecer de elevar a velocidade ao quadrado.
5. Conclusão. A energia cinética depende do quadrado da velocidade, por isso a dobra de velocidade quadruplica a energia. A resposta correta é a alternativa B, com E_c ≈ 3,04 × 10^3 J.

💡 Dica: Aplique a fórmula da energia cinética diretamente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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