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Em um salto de “bungee jumping”, uma pessoa salta de uma grande altura presa a um cabo elástico. Durante a queda, a velocidade máxima atingida pela pessoa é de 20 m/s. A partir desse instante, a força elástica do cabo começa a atuar sobre o saltador e o cabo começa a esticar. Quando a pessoa atinge o ponto mais baixo de sua trajetória, o cabo atinge uma vez e meia o seu comprimento inicial. Desprezando a massa do cabo e a resistência do ar, qual é o comprimento inicial do cabo?

A) 30 m
B) 15 m
C) 40 m
D) 20 m
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PublicoGestor

há 12 meses

Respostas

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há 12 meses

Para resolver essa questão, podemos utilizar os conceitos de energia mecânica e conservação da energia. Inicialmente, a pessoa possui energia potencial gravitacional que se converte em energia cinética à medida que ela cai. Quando o cabo começa a esticar, parte da energia cinética é convertida em energia potencial elástica. Para encontrar o comprimento inicial do cabo, podemos considerar a conservação da energia mecânica, ou seja, a energia total (energia potencial gravitacional + energia cinética) se mantém constante. Dado que o cabo atinge uma vez e meia o seu comprimento inicial quando a pessoa atinge o ponto mais baixo, podemos dizer que a energia potencial elástica é igual à energia potencial gravitacional no ponto mais baixo da trajetória. Assim, podemos calcular o comprimento inicial do cabo utilizando a fórmula da energia potencial elástica (Epe = 1/2 * k * x^2) e a energia potencial gravitacional (Ep = m * g * h). Realizando os cálculos, encontramos que o comprimento inicial do cabo é de 30 metros. Portanto, a alternativa correta é: A) 30 m.

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