Unisa 2024 (2º semestre) — questão 37 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: até que altura o gato pode subir com os 56 J que recebe no impulso.

Passo 1 — de onde vem a energia. O gato parte do repouso. Pelo enunciado, a força do solo realiza 56 J de trabalho sobre ele: essa é a energia que o gato ganha para o salto.

Passo 2 — a altura máxima. A altura é máxima quando toda essa energia vira energia potencial gravitacional (no alto o gato para de subir, e desprezamos o ar). Então:

$$m\,g\,h = 56 \Rightarrow h = \frac{56}{4{,}0 \times 10}$$

$$h = 1{,}4\ \text{m}$$

Um comentário para quem gosta de detalhe: a rigor, a pata não se desloca enquanto empurra o chão, e a energia do salto sai dos músculos do gato; o chão só fornece o apoio. A questão adota o modelo mais simples, em que o trabalho de 56 J é atribuído à força do solo, e a conta acima segue esse dado.

⚠️ A armadilha: esquecer de multiplicar a massa por g e fazer 56/4,0 = 14, que não é altura nenhuma. Energia potencial é m·g·h, com o peso (40 N), não a massa.

A ideia em uma frase: a energia recebida no impulso vira, no ponto mais alto, energia potencial: h = E/(m·g).

Resposta: alternativa D (1,4 m).