FAMECA 2021 — questão 37 de Física

Gabarito BCinemática — queda livre de uma plataforma de 20 mMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do FAMECA 2021

Enunciado em texto

Na competição de saltos ornamentais de grandes alturas, os homens saltam de uma plataforma a 27 m de altura da superfície da água do tanque, ao passo que as mulheres saltam de uma plataforma de 20 m de altura.

[Foto: torre alta de andaimes, revestida de painéis azuis, com as plataformas de salto no topo e o tanque de água na base.]

(https://en.yna.co.kr)

Considerando-se g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2 e desprezando-se a resistência do ar, se uma competidora realizar seu salto a partir do repouso, sem impulsionar seu corpo para cima, a velocidade com que ela atingirá a superfície da água no tanque será de, aproximadamente,

(A) 36 km/h.

(B) 72 km/h.

(C) 10 km/h.

(D) 48 km/h.

(E) 20 km/h.

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2021, 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: a velocidade de chegada à água de uma atleta que cai, a partir do repouso, de 20 m (a plataforma das mulheres).

Passo 1 — Torricelli (ou conservação da energia). Sem resistência do ar, a queda é livre, com aceleração g e velocidade inicial zero:

v2=v02+2 g h=0+2×10×20v^2 = v_0^2 + 2\,g\,h = 0 + 2 \times 10 \times 20

v2=400⇒v=20 m/sv^2 = 400 \Rightarrow v = 20\ \text{m/s}

Passo 2 — passar para km/h. Multiplica-se por 3,6:

v=20×3,6=72 km/hv = 20 \times 3{,}6 = 72\ \text{km/h}

⚠️ A armadilha: parar em 20 m/s e marcar a E (20 km/h), sem converter a unidade. Outra é usar a plataforma dos homens, 27 m, que dá cerca de 23 m/s ≈ 84 km/h, valor que nem aparece.

A ideia em uma frase: na queda livre a partir do repouso, v = √(2gh); e m/s vira km/h multiplicando por 3,6.

Resposta: alternativa B (72 km/h).

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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