Questão 86 do ENEM 2011 comentada
Entenda como a energia cinética se transforma em energia potencial durante um salto com vara.
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que
- AA energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.
- BA energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.
- CA energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III.
- DA energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.
- EA energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.
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O que a questão cobra
A questão cobra a conservação da energia mecânica e a identificação das formas de energia em diferentes etapas do salto. Você precisa relacionar o movimento inicial do atleta à altura que ele alcança.
Resolução
Atleta corre com a vara
Na etapa I, o atleta está correndo. Por isso, a energia associada ao seu movimento é a energia cinética. A figura mostra, na etapa III, o atleta em certa altura; nessa posição, há energia potencial gravitacional.
Sem resistência do ar nem atrito, a energia mecânica se conserva. Para alcançar a maior altura, a energia cinética inicial deve se transformar em energia potencial gravitacional. Assim, a energia do movimento na etapa I passa a estar associada à altura na etapa III.
A etapa IV mostra o atleta caindo sobre um colchão. Essa parte ocorre depois de ele atingir a altura, então não representa a conversão que maximiza o salto. A etapa II também não é o ponto mais alto indicado na figura. Portanto, a transformação necessária é a da energia cinética da etapa I em energia potencial gravitacional da etapa III.
Alternativa por alternativa
- A
A etapa I mostra o atleta correndo, enquanto a etapa IV mostra a queda no colchão; essa conversão não descreve a chegada à maior altura.
- B
A etapa IV mostra o atleta caindo sobre o colchão, não alcançando a maior altura. A figura indica essa posição na etapa III.
- C
Correta. Na etapa I, o atleta corre e tem energia cinética; na etapa III, atinge certa altura, associada à energia potencial gravitacional.
- D
A etapa II mostra o atleta apoiando a vara no chão, e a etapa IV mostra a queda no colchão. Essa conversão não leva à posição mais alta do salto.
- E
A etapa I representa o atleta correndo, não em uma posição de altura; a etapa III mostra que ele alcançou certa altura, não que a energia esteja armazenada elasticamente.
Para lembrarSem forças dissipativas, a energia mecânica se conserva: a energia cinética pode se transformar em energia potencial gravitacional durante a subida.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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