Disciplina: Física 0 Curtidas

O brinquedo pula-pula (cama elástica) é composto por uma - Enem 2017

O brinquedo pula-pula (cama elástica) é composto por uma lona circular flexível horizontal presa por molas à sua borda. As crianças brincam pulando sobre ela, alterando e alternando suas formas de energia. Ao pular verticalmente, desprezando o atrito com o ar e os movimentos de rotação do corpo enquanto salta, uma criança realiza um movimento periódico vertical em torno da posição de equilíbrio da lona (h = 0), passando pelos pontos de máxima e de mínima alturas, h_máx e _hmin, respectivamente.

Esquematicamente, o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de sua posição vertical na situação descrita é:

Solução

Alternativa Correta: C)

O gráfico que representa a situação deve ser dividido em 2 partes: antes e depois de h = 0.

O lado direito (depois de h = 0), temos a seguinte conservação de energia:
E_mecânica = E_cinética + Epotencial gravitacional
E_cinética = E_mecânica – mgh

Olhando para essa equação, podemos entender que, com o aumento do valor da altura (h), teremos uma diminuição do valor da energia cinética de forma linear.

O lado esquerdo (antes de h = 0), temos a seguinte conservação de energia:
E_mecânica = E_cinética + E_{potencial gravitacional} + E_{potencial elástica}
E_cinética = E_mecânica – mgh – kh²/2 (com x=h)

Olhando para essa equação, podemos entender que, como temos uma equação do 2° com o valor de negativo do coeficiente angular, teremos uma parábola de concavidade para baixo.

Conversão de energia potencial elástica em energia cinética.
OBS: Velocidade não é máxima em h=0, mas no equilíbrio dinâmico quando Fel=P.

Créditos da Resolução: Descomplica

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Recebedor: Wesley Rodrigues

Área do Conhecimento: Ciências da Natureza e suas tecnologias

Ano da Prova: 2017

Nível de Dificuldade da Questão: Médio

Assuntos: Equações, Energia

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