PUC-Campinas 2019 — questão 40 de Física
Enunciado em texto
No movimento do pêndulo, ocorrem transformações sucessivas entre a energia potencial gravitacional e a energia cinética. Considerando como referência o ponto mais baixo da trajetória do pêndulo, quando este se encontra no ponto mais alto de sua trajetória o valor da energia potencial gravitacional é
(A) igual ao valor da energia cinética.
(B) igual à metade do valor da energia cinética.
(C) igual ao dobro do valor da energia cinética.
(D) nulo, e o valor da energia cinética é máximo.
(E) máximo, e o valor da energia cinética é nulo.
(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2019, Prova Geral — PUC-Campinas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).
Resolução comentada
O que a questão pede: como estão a energia potencial e a cinética do pêndulo no ponto mais alto da trajetória.
Passo 1 — a energia potencial. Com a referência no ponto mais baixo, cresce com a altura. No ponto mais alto, h é o maior possível: a energia potencial é máxima.
Passo 2 — a energia cinética. O ponto mais alto é onde o pêndulo inverte o sentido do movimento: ali ele para por um instante, v = 0. Então é nula.
Conferindo pela conservação: sem atrito, é constante. Se a potencial está no máximo, a cinética tem de estar no mínimo, que é zero. Toda a energia mecânica está guardada como potencial nesse ponto.
Por que não as outras: (A), (B) e (C) comparam a potencial com uma cinética que, no ponto mais alto, vale zero; a potencial ali não é zero, então não pode ser igual, metade nem dobro de zero. (D) descreve o ponto mais baixo, não o mais alto.
⚠️ A armadilha: trocar os extremos e marcar a (D). Ela é verdadeira, mas para o ponto mais baixo da trajetória, que é a referência.
A ideia em uma frase: no alto o pêndulo para (cinética nula) e está o mais longe possível da referência (potencial máxima); embaixo é o contrário.
Resposta: alternativa E (potencial máxima e cinética nula).
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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