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, hmáx e hmin, respectivamente.
Esquematicamente,
o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de
sua posição vertical na situação descrita é:
A)
B)
C)
D)
E)
Resolução no cometário da postagem.
){kind=link}
1 Comentários
Vamos analisar a situação em 2 partes: antes e depois de h = 0.
ResponderExcluirO lado direito (depois de h = 0), corresponde ao momento em que a criança deixa a lona e é arremessado para cima até atinge a altura máxima.
Para tanto, temos a seguinte conservação de energia:
Emecânica = Ecinética + Epotencial gravitacional
Ecinética = Emecânica – mgh
De acordo com esse tipo de equação (1º grau), 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), corresponde ao momento que a criança estica a lona até a altura mínima.
Nesse caso, a conservação de energia é a seguinte:
Emecânica = Ecinética + Epotencial gravitacional + Epotencial elástica
Ecinética = Emecânica – mgh – kh²/2 (com x=h)
De acordo com esse tipo de equação (2º grau), com o valor negativo do coeficiente angular, teremos uma parábola de concavidade para baixo.
Dentre as opções de gráfico, a única que representa os dois casos é o da
ALTERNATIVA: C
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