Respostas
Podemos utilizar a conservação da energia mecânica para resolver esse problema. Inicialmente, a energia mecânica do sistema é dada pela energia potencial elástica da mola, que é dada por: Ep = (kx²)/2 Onde k é a constante elástica da mola e x é a deformação da mola, que no caso é 12 cm (0,12 m). Substituindo os valores, temos: Ep = (4 * 0,12²)/2 Ep = 0,0288 J Quando o corpo é liberado, ele começa a se mover e a energia potencial elástica é convertida em energia cinética. Quando o corpo atinge a altura máxima H, toda a energia cinética é convertida em energia potencial gravitacional. Assim, podemos igualar as duas energias: Ec = Eg (mv²)/2 = mgh Onde m é a massa do corpo, v é a velocidade do corpo no ponto mais baixo da trajetória (que é a mesma velocidade no ponto mais alto), g é a aceleração da gravidade e h é a altura máxima atingida pelo corpo. Podemos isolar h: h = (v²)/(2g) Para encontrar a velocidade v, podemos utilizar a conservação da energia mecânica novamente. No ponto mais baixo da trajetória, toda a energia mecânica é cinética: Em = Ec Ep = (mv²)/2 (4 * 0,12²)/2 = (1,2 * v²)/2 v² = 0,0576 v = 0,24 m/s Substituindo na equação de h, temos: h = (0,24²)/(2 * 9,81) h = 0,0288 m h = 2,88 cm Portanto, a altura máxima atingida pelo corpo é de 2,88 cm, o que corresponde à alternativa A.
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