EEAR 2020 (CFS 2) — questão 84 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: de que altura o corpo teria de cair para chegar ao solo com a mesma energia que tinha ao bater no anteparo.

Passo 1 — a velocidade em m/s: 108 km/h ÷ 3,6 = 30 m/s.

Passo 2 — igualar as energias. Na pista horizontal, a energia mecânica é só cinética. Na queda livre, a energia potencial $mgh$ vira cinética. Então:

$$m\,g\,h = \frac{m\,v^2}{2} \;\Rightarrow\; h = \frac{v^2}{2g}$$

$$h = \frac{30^2}{2 \times 10} = \frac{900}{20} = 45\ \text{m}$$

Conferindo com a massa: $E_c = \frac{80 \times 900}{2} = 36\,000$ J e $mgh = 80 \times 10 \times 45 = 36\,000$ J. A massa se cancela; ela nem era necessária.

⚠️ A armadilha: esquecer o 1/2 da energia cinética: $h = v^2/g = 90$ m, a alternativa D.

A ideia em uma frase: cair de uma altura h dá a velocidade √(2gh); ao contrário, quem tem velocidade v “vale” uma altura v²/2g.

Resposta: alternativa B (45 m).