UEPG 2023 (EAD, abril) — questão 24 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre a queda de um objeto de 0,1 kg de uma altura de 2 m.

(01) Falsa. O peso é a força com que a Terra atrai o objeto, $P = mg = 0{,}1 \cdot 10 = 1$ N, e não depende da altura nem de o objeto estar no chão. O que vale zero no solo é a energia potencial (tomando o solo como referência).

(08) Verdadeira. No início só há energia potencial (o objeto parte do repouso):

$$E_m = m g h = 0{,}1 \cdot 10 \cdot 2 = 2\ \text{J}$$

(02) Verdadeira. Sem resistência do ar, a energia mecânica se conserva. A 0,5 m do solo:

$$E_p = 0{,}1 \cdot 10 \cdot 0{,}5 = 0{,}5\ \text{J}$$

$$E_c = 2 - 0{,}5 = 1{,}5\ \text{J}$$

(04) Falsa. O que se conserva é a soma $E_c + E_p$. As duas parcelas mudam o tempo todo: no topo a cinética é zero, no solo a potencial é zero. Elas só são iguais num ponto, na metade da altura (1 m).

⚠️ A armadilha: a (04). Conservação da energia mecânica não quer dizer que cinética e potencial sejam iguais; quer dizer que a soma delas não muda.

A ideia em uma frase: sem atrito, a energia mecânica é constante: o que a potencial perde, a cinética ganha.

Resposta: soma 10 (02 + 08).