Humanitas 2023 (2º semestre) — questão 37 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra algumas etapas de um salto com vara. Na etapa indicada pela letra P, o atleta está subindo e a vara está flexionada.
[Figura: sequência de posições de um atleta num salto com vara, da esquerda para a direita: ele corre segurando a vara, crava a ponta dela no encaixe junto ao colchão, sobe com a vara cada vez mais curvada, passa por cima do sarrafo e cai no colchão. A posição P, ainda na subida, mostra o atleta acima do solo, de pernas para cima, com a vara bem curvada.]
(https://olimpiadasdebeijing.files.wordpress.com. Adaptado.)
Considerando o solo como referencial, durante esse movimento, quando o atleta encontra-se na posição P, o sistema formado por ele, pela vara e pela Terra possui
(A) energias cinética e potencial gravitacional, apenas.
(B) energia potencial gravitacional, apenas.
(C) energias potencial gravitacional e potencial elástica, apenas.
(D) energia cinética, apenas.
(E) energias cinética, potencial gravitacional e potencial elástica.
(Enunciado e figura: Vestibular Humanitas 2023 (2º semestre), Prova II — Humanitas/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quais formas de energia mecânica o sistema atleta + vara + Terra tem na posição P.
Passo 1 — energia cinética. Em P o atleta está subindo: ele tem velocidade em relação ao solo. Logo, há energia cinética.
Passo 2 — energia potencial gravitacional. Em P o atleta está acima do solo, que é o referencial adotado. Como a Terra faz parte do sistema, há energia potencial gravitacional (, com ).
Passo 3 — energia potencial elástica. A vara está flexionada, deformada como uma mola. Uma vara deformada armazena energia potencial elástica, que ela devolve ao se endireitar, empurrando o atleta para cima.
As três formas estão presentes ao mesmo tempo.
Por que não as outras: (A) esquece a vara curvada; (B) esquece que ele está em movimento e a vara curvada; (C) esquece que ele está subindo, com velocidade; (D) esquece a altura e a deformação da vara.
⚠️ A armadilha: a alternativa A, de quem só pensa no atleta e esquece que a vara é parte do sistema. O salto com vara funciona justamente assim: a energia cinética da corrida vira energia elástica da vara, que depois vira energia potencial gravitacional.
A ideia em uma frase: em P o atleta se move (cinética), está no alto (gravitacional) e a vara está curvada (elástica): as três ao mesmo tempo.
Resposta: alternativa E.
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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