4. (ALBERT EINSTEIN - MEDICINA 2021) Em uma aula de tênis, um aprendiz, quando foi sacar, lançou a bola verticalmente para cima e a golpeou com a r...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. No ponto mais alto, a bola possui apenas energia potencial gravitacional, que é dada por Ep = mgh, onde m é a massa da bola, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao solo. Assim, temos que Ep = mgh = m x 10 x 2,45 = 24,5m J. Quando a bola toca o solo, ela possui apenas energia cinética, que é dada por Ec = (1/2)mv², onde v é a velocidade da bola. Como a energia mecânica se conserva, temos que Ep = Ec, ou seja, 24,5m = (1/2)mv². Desprezando a resistência do ar e a rotação da bola, podemos considerar que a bola se move com velocidade constante na horizontal, ou seja, V0 = 16,8/t, onde t é o tempo que a bola leva para chegar ao solo. Podemos calcular o tempo t utilizando a equação da queda livre: h = (1/2)gt². Substituindo os valores, temos: 2,45 = (1/2) x 10 x t² t² = 0,49 t = 0,7 s Substituindo o valor de t na equação de V0, temos: V0 = 16,8/0,7 = 24 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra b) 24 m/s.