FAMECA 2017 — questão 37 de Física

Gabarito EEnergia — velocidade vertical inicial num saltoMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do FAMECA 2017

Enunciado em texto

No jogo contra o País de Gales, pela Eurocopa 2016, o atleta português Cristiano Ronaldo marcou um gol de cabeça para o qual saltou a uma altura de aproximadamente 80 cm.

[Foto: lance de jogo; um jogador salta bem acima dos outros e cabeceia a bola.]

Foto: Abedin Taherkenareh (www.ojogo.pt)

Considere que g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2, que houve conservação de energia mecânica no salto e que o centro de massa do atleta tenha se elevado 80 cm. Nessas condições, a componente vertical da velocidade inicial do centro de massa de Cristiano Ronaldo nesse salto foi

(A) 3,2 m/s.

(B) 8,0 m/s.

(C) 12,5 m/s.

(D) 2,0 m/s.

(E) 4,0 m/s.

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2017, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: com que velocidade vertical o centro de massa deixou o chão para subir 80 cm.

Passo 1 — conservação da energia na direção vertical. No ponto mais alto, a componente vertical da velocidade é zero. A energia cinética do movimento vertical vira energia potencial:

m vy22=m g h\frac{m\,v_y^2}{2} = m\,g\,h

vy=2 g hv_y = \sqrt{2\,g\,h}

Passo 2 — a conta. Com h = 80 cm = 0,80 m:

vy=2×10×0,80=16v_y = \sqrt{2 \times 10 \times 0{,}80} = \sqrt{16}

vy=4,0 m/sv_y = 4{,}0\ \text{m/s}

⚠️ A armadilha: esquecer a raiz e ficar com 2gh = 16, ou parar em gh = 8,0 e marcar a alternativa B. Também é comum usar h = 80, em centímetros.

A ideia em uma frase: para subir h, a velocidade vertical inicial tem de ser √(2gh).

Resposta: alternativa E (4,0 m/s).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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