PUC Minas 2021 (2º semestre, Medicina) — questão 39 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: que fração da energia foi perdida nos atritos.

Passo 1 — a energia que deveria virar movimento. Sem perdas, toda a energia aproveitada da radiação (no percurso d) viraria energia cinética com v = 1,0 m/s:

$$E_{\text{ideal}} = \frac{0{,}1 \times 1{,}0^2}{2} = 0{,}050\ \text{J}$$

Passo 2 — a energia que de fato virou movimento. Com v = 0,6 m/s:

$$E_{\text{real}} = \frac{0{,}1 \times 0{,}6^2}{2} = 0{,}018\ \text{J}$$

Passo 3 — a parte dissipada.

$$\frac{E_{\text{real}}}{E_{\text{ideal}}} = \frac{0{,}018}{0{,}050} = 0{,}36$$

Só 36% da energia virou cinética; os outros 64% foram dissipados.

Atalho: a energia cinética é proporcional a v². A razão das velocidades é 0,6, e a das energias, 0,6² = 0,36. Perda: 1 − 0,36 = 0,64.

⚠️ A armadilha: comparar as velocidades em vez das energias: a velocidade caiu 40% (alternativa B). Outra é responder a fração que sobrou (36%, alternativa A) em vez da que se perdeu.

A ideia em uma frase: como a energia cinética depende de v², chegar com 60% da velocidade é ficar com 36% da energia e perder 64%.

Resposta: alternativa D (64%).