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Biologia

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Em uma competição de salto em distância, um atleta de 70kg tem, imediatamente antes do salto, uma velocidade na direção horizontal de módulo 10m/s. Ao saltar, o atleta usa seus músculos para empurrar o chão na direção vertical, produzindo uma energia de 500J, sendo 70% desse valor na forma de energia cinética. Imediatamente após se separar do chão o módulo da velocidade do atleta é mais próximo de

a) 10,0 m/s
b) 10,5 m/s
c) 12,2 m/s
d) 13,2 m/s
e) 13,8 m/s
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Estudando com Questões

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, é importante considerar a conservação da energia mecânica. Inicialmente, o atleta possui energia cinética na direção horizontal, que é convertida em energia potencial gravitacional durante o salto. Dado que 70% da energia produzida é na forma de energia cinética, temos que 70% de 500J é igual a 350J de energia cinética. A energia cinética inicial do atleta é dada pela fórmula: Ecin = 1/2 * m * v^2, onde m é a massa do atleta e v é a velocidade na direção horizontal. Substituindo os valores, temos: 350J = 1/2 * 70kg * (10m/s)^2. Calculando a energia cinética inicial, encontramos que a velocidade inicial na direção horizontal é de 10 m/s. Após o salto, toda a energia cinética é convertida em energia potencial gravitacional. A energia potencial gravitacional é dada por: Epot = m * g * h, onde m é a massa do atleta, g é a aceleração da gravidade e h é a altura alcançada. Como a energia cinética inicial é igual à energia potencial gravitacional final, podemos igualar as duas expressões e resolver para a velocidade final na direção vertical. Calculando, encontramos que a velocidade final do atleta é mais próxima de 13,2 m/s, portanto, a alternativa correta é: d) 13,2 m/s.

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