Durante uma partida de boliche entre amigos, Gabriela lançou a bola de 5 kg por uma pista lisa e observou que…

Questão

Durante uma partida de boliche entre amigos, Gabriela lançou a bola de 5 kg por uma pista lisa e observou que, mesmo mudando pouco sua velocidade de lançamento, o resultado na derrubada dos pinos mudava bastante. Ela relatou que, ao lançar a bola a 2 m/s, ela raramente derrubava todos os pinos, mas, quando conseguia lançar a bola a 4 m/s, muitas vezes fazia um strike, mesmo mudando pouco sua força ao arremessar. Com base na situação descrita, como a variação da velocidade da bola influencia sua energia cinética e o impacto sobre os pinos?

1. A) O aumento da velocidade dobra a energia cinética, causando apenas um impacto duas vezes maior nos pinos.
2. B) O número de pinos derrubados depende principalmente da massa da bola, não da velocidade de lançamento.
3. C) Como a energia cinética depende do quadrado da velocidade, duplicar a velocidade da bola quadruplica sua energia, aumentando muito o impacto nos pinos.
4. D) A quantidade de pinos derrubados depende apenas da força do lançamento, independentemente da velocidade alcançada pela bola.
5. E) O aumento do impacto da bola nos pinos ocorre apenas se o percurso for maior, não por causa da velocidade.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique a grandeza envolvida. A energia cinética de um corpo em movimento é dada por Ec = (m x v^2) / 2, em que m é a massa e v é a velocidade. Aqui a massa da bola é 5 kg e a velocidade varia entre 2 m/s e 4 m/s. Passo 2: Calcule a energia no lançamento de 2 m/s. Ec = (5 x 2^2) / 2 = (5 x 4) / 2 = 10 J. Passo 3: Calcule a energia no lançamento de 4 m/s. Ec = (5 x 4^2) / 2 = (5 x 16) / 2 = 40 J. Passo 4: Compare os resultados. A velocidade dobrou (de 2 para 4 m/s), mas a energia cinética passou de 10 J para 40 J, ou seja, quadruplicou. Isso ocorre porque a velocidade aparece elevada ao quadrado na fórmula. Passo 5: Relacione com o impacto nos pinos. Uma energia maior na bola significa mais capacidade de transferir movimento aos pinos, por isso um pequeno aumento de velocidade pode mudar muito o resultado, como o strike relatado. Passo 6: Analise as alternativas erradas. A está errada porque a energia não dobra, ela quadruplica, e o impacto não é apenas duas vezes maior. B está errada porque a massa da bola foi mantida constante e o texto destaca a influência da velocidade. D está errada porque a força do lançamento e a velocidade estão ligadas, e a energia cinética depende da velocidade alcançada pela bola. E está errada porque o impacto depende da energia cinética da bola, que depende da velocidade, não da extensão do percurso.

💡 Dica: Use a relação Ec = mv²/2 e compare as velocidades.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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