52. UFPB Uma menina de 20 Kg de massa brinca no escorregador de um parque de diversões. Ela começa a deslizar, a partir do repouso, de uma altura d...

Para resolver esse problema, podemos utilizar o Princípio da Conservação da Energia Mecânica, que diz que a energia mecânica total de um sistema é constante, desde que não haja trabalho realizado por forças não conservativas, como o atrito. No início do escorregador, a menina possui energia potencial gravitacional, que é dada por Ep = mgh, onde m é a massa da menina, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao solo. Portanto, a energia potencial gravitacional inicial da menina é: Ep = 20 x 10 x 2,80 = 560 J Durante o deslizamento, parte dessa energia é convertida em energia cinética, que é dada por Ec = (1/2)mv², onde v é a velocidade da menina no final do escorregador. A energia cinética final da menina é: Ec = (1/2) x 20 x v² A energia mecânica total da menina no final do escorregador é a soma da energia potencial gravitacional inicial com a energia cinética final, ou seja: Em = Ep + Ec Como a energia mecânica total é conservada, temos que: Em = Ep + Ec = 560 J Porém, sabemos que o atrito entre a menina e o escorregador consome 140 J de energia, ou seja, parte da energia mecânica total é dissipada em forma de calor. Portanto, temos que: Em = Ep + Ec + Eat = 560 J Onde Eat é a energia dissipada pelo atrito. Isolando a energia cinética final, temos: Ec = Em - Ep - Eat Ec = 560 - 560 - 140 Ec = -140 J O resultado obtido é negativo, o que significa que a energia cinética final da menina é zero, ou seja, ela para no final do escorregador. Portanto, a alternativa correta é a letra A) I e II são corretas.