Questão 2297230

• Banca: FUVEST
• Órgão: USP
• Ano: 2016
• Provas: FUVEST - 2016 - USP - Vestibular - Primeira Fase
• Disciplina: Física
• Assuntos: Dinâmica; Energia Mecânica e sua Conservação; Leis de Newton

Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L₀ = 15 m e constante elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de Helena é

Note e adote:

Aceleração da gravidade: 10 m/s².

A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem ser ignorados.

• A. 0 m/s
• B. 5 m/s
• C. 10 m/s
• D. 15 m/s
• E. 20 m/s

Gabarito: A

Comentários

• Considerando  A como ponto que Helena se solta a beira do viaduto, e B como ponto em que a faixa elástica está esticada de 10 m além do seu comprimento inicial. Chamando Ec de energia cinética, Ep de energia potencial e Ee de energia potencial elástica, temos:

  Epa + Eca + Eea = Epb + Ecb + Eeb, onde Eca=Eea=Epb=0

  50.10.25 = 1/2.50.V^2 + 1/2.250.100, onde V= 0.

• Antes de saltar, temos somente energia potencial, pois está em repouso. Após o salto, haverá a elongação da faixa elástica com expansão de até 10 m. Após a faixa consumir toda a constante elástica disponível, teremos o efeito da conservação de energia com a energia potencial elástica e a cinética, que possivelmente tornará o movimento desacelerado com a velocidade final nula.