PUC-RS 2013 — questão 2 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto o centro de massa do atleta sobe se 80% da energia cinética da corrida virar energia potencial.

Passo 1 — a conversão:

$$m\,g\,h = 0{,}80 \times \frac{m\,v^2}{2}$$

A massa se cancela:

$$h = \frac{0{,}80\,v^2}{2\,g} = \frac{0{,}80 \times 121}{20}$$

$$h = \frac{96{,}8}{20} \approx 4{,}8\ \text{m}$$

(É o quanto o centro de massa sobe; o enunciado trata esse valor como a altura máxima, sem somar a altura inicial do centro de massa do atleta.)

⚠️ A armadilha: esquecer os 80% e usar toda a energia cinética: $121/20 \approx 6{,}0$ m (alternativa B).

A ideia em uma frase: a fração da energia cinética que vira potencial decide a altura: $h = 0{,}8\,v^2/2g$, e a massa nem entra.

Resposta: alternativa E (≈ 4,8 m).