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A figura mostra uma esfera, de 250 g, em repouso, apoiada sobre uma mola ideal comprimida. Ao ser liberada, a mola transfere 50 J à esfera, que inicia, a partir do repouso e da altura indicada na figura, um movimento vertical para cima.
Desprezando-se a resistência do ar e adotando-se g = 10 m/s2, a máxima altura que a esfera alcança, em relação à altura de sua partida, é
(A) 40 m.
(B) 25 m.
(C) 20 m.
(D) 10 m.
(E) 50 m.
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Enviado por Aprimorando com Questões há 3 meses

Respostas

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há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar o princípio da conservação de energia. A energia potencial gravitacional (Ep) que a esfera ganha ao subir é igual à energia que a mola transfere para ela. A energia potencial gravitacional é dada pela fórmula: \[ Ep = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m \) é a massa (em kg), - \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²), - \( h \) é a altura (em metros). A energia transferida pela mola é de 50 J. Portanto, podemos igualar a energia potencial à energia transferida: \[ 50 J = m \cdot g \cdot h \] Convertendo a massa de 250 g para kg: \[ m = 0,25 \, kg \] Substituindo os valores na equação: \[ 50 = 0,25 \cdot 10 \cdot h \] \[ 50 = 2,5 \cdot h \] Agora, isolamos \( h \): \[ h = \frac{50}{2,5} \] \[ h = 20 \, m \] Portanto, a máxima altura que a esfera alcança, em relação à altura de sua partida, é: (C) 20 m.

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