11 - (FUVEST) Em uma competição de salto em distância, um atleta de 70 kg tem, imediatamente antes do salto, uma velocidade na direção horizontal d...

Para resolver essa questão, 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 externas. Antes do salto, o atleta possui apenas energia cinética na direção horizontal, que é dada por: Ec = (1/2) * m * v² Ec = (1/2) * 70 * 10² Ec = 3500 J Durante o salto, o atleta produz uma energia de 500 J, sendo 70% na forma de energia cinética, ou seja: Ec' = 0,7 * 500 Ec' = 350 J Portanto, a energia cinética total do atleta após o salto será: Ec'' = Ec + Ec' Ec'' = 3500 + 350 Ec'' = 3850 J Como a energia mecânica total é constante, podemos escrever: Emec = Ec'' + Ep = constante Onde Ep é a energia potencial do atleta após o salto. Como o atleta está no ponto mais alto do salto, toda a energia potencial é convertida em energia cinética na direção vertical, ou seja: Ep = m * g * h Ep = 70 * 10 * 0,5 Ep = 350 J Portanto: Emec = Ec'' + Ep Emec = 3850 + 350 Emec = 4200 J A energia mecânica total é igual à energia cinética total na direção horizontal e vertical, ou seja: Emec = Ec + Ec'' = (1/2) * m * v² + m * g * h Substituindo os valores, temos: 4200 = (1/2) * 70 * v² + 70 * 10 * 0,5 4200 = 35v² + 350 35v² = 3850 v² = 110 v = 10,5 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra b) 10,5 m/s.