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"O homem mais rápido da Terra correu os 100 metros em 9,58 segundos.
"O homem mais rápido da Terra correu os 100 metros em 9,58 segundos. Físicos mexicanos analisaram este feito e, num artigo publicado na revista European Journal of Physics, concluíram que o poder que o atleta jamaicano põe em ação é extraordinário. Segundo um modelo matemático da equipe da Universidade Autónoma do México, o tempo de 9,58 segundos obtido por Bolt nos Mundiais de atletismo de Berlim necessitou de uma força média de 815,8 Newtons. E o atleta jamaicano atingiu uma velocidade máxima de 12,2 metros por segundo. Mas o mais extraordinário do desempenho de Bolt, segundo os cientistas, é a energia mecânica (“trabalho”) que o atleta teve de desenvolver para vencer os efeitos da resistência do ar, que são ampliados pela sua grande altura".
A massa corporal do atleta Bolt é de 86 kg.
A partir das informações do texto e considerando a velocidade máxima, é possível afirmar que a energia cinética em Joule é:
a)6000
b)5600
c)1654,12
d)6400,12
e)1100,12
Solução
Alternativa correta: d)6400,12 . De acordo com o gabarito AVA.
A alternativa D) 6400,12 Joules é a correta porque a energia cinética (E_c) é calculada pela fórmula
𝐸
𝑐
=
1
2
𝑚
𝑣
2
E
c
=
2
1
mv
2
, onde
𝑚
m é a massa do corpo (86 kg) e
𝑣
v é a velocidade do corpo (12,2 m/s). A energia cinética representa a energia associada ao movimento de um corpo, e sua fórmula depende diretamente da massa e do quadrado da velocidade.
Ao substituir os valores na fórmula, temos
𝐸
𝑐
=
1
2
×
86
×
(
12
,
2
)
2
E
c
=
2
1
×86×(12,2)
2
. Primeiro, o quadrado da velocidade (12,2 m/s) resulta em 148,84 m²/s². Em seguida, multiplicamos a massa (86 kg) por essa quantidade e dividimos por 2, o que nos dá uma energia de 6400,12 Joules.
Portanto, a alternativa D é correta porque o cálculo realizado de acordo com a fórmula da energia cinética resulta exatamente em 6400,12 Joules. As demais alternativas não são compatíveis com o cálculo, já que o valor correto da energia cinética do atleta Bolt, com a velocidade de 12,2 m/s e massa de 86 kg, é precisamente esse valor.
Assuntos: Física , Cálculo , Educação
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