Um aluno, durante um exercício de impulsão para simular um salto em um treino de luta, salta verticalmente com…

Questão

Um aluno, durante um exercício de impulsão para simular um salto em um treino de luta, salta verticalmente com velocidade inicial v0 = 2,0 m/s. Usando g = 10 m/s², calcule a altura máxima h que o aluno atinge. Apresente a fórmula usada (energia ou cinemática) e justifique a relevância desse cálculo para a segurança ao aterrissar.

1. A) v = 2 m/s; ?p = 120 kg·m/s; Fcont = 1400 N
2. B) h = v0²/(2g) = 0,20 m
3. C) v = 3 m/s; ?p = 180 kg·m/s; Fcont = 900 N
4. D) v = 10 m/s; ?p = 600 kg·m/s; Fcont = 1800 N
5. E) v = 8 m/s; ?p = 480 kg·m/s; Fcont = 3000 N

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Dados: v0 = 2,0 m/s, g = 10 m/s^2 e, no ponto mais alto, a velocidade é zero. Passo 2: Pela conservação da energia mecânica (sem resistência do ar), a energia cinética inicial vira energia potencial gravitacional no topo: m v0^2/2 = m g h. Cancelando a massa, h = v0^2/(2g). Passo 3: Substituindo, h = 2,0^2/(2 x 10) = 4/20 = 0,20 m. Passo 4: Conferência pela cinemática: v^2 = v0^2 - 2gh; com v = 0, obtém-se h = v0^2/(2g), o mesmo resultado. Passo 5: Relevância para a segurança: a altura máxima define a energia com que o aluno retorna ao solo. Sem resistência do ar, a velocidade de chegada é igual a v0 = 2 m/s, e a força de impacto depende também da massa e do tempo de frenagem, que o enunciado não fornece. Assim, conhecer h ajuda a planejar a aterrissagem com joelhos flexionados para aumentar o tempo de frenagem e reduzir a força de contato. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) repete a velocidade inicial como se fosse resposta e usa uma massa de 60 kg que não aparece no enunciado; C) não corresponde a nenhuma relação entre v0, g e h e também depende de massa não informada; D) usa valores de velocidade e força sem base nos dados; E) mesma falha de atribuir valores arbitrários de velocidade, impulso e força. Passo 7: Conclusão: a altura correta é 0,20 m, e concordo com o gabarito oficial B.

💡 Dica: Utilize a fórmula da cinemática para calcular a altura máxima.

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Raio-X da questão

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