Considere que o conjunto esquiador + esquis parte do repouso no ponto A e passa em B com velocidade de módulo v_B. A energia cinética do conjunto será um terço da sua energia mecânica, num ponto em que o módulo da velocidade for:

Questão

Considere que o conjunto esquiador + esquis parte do repouso no ponto A e passa em B com velocidade de módulo v_B. A energia cinética do conjunto será um terço da sua energia mecânica, num ponto em que o módulo da velocidade for:

Alternativas

A) √3 × v_B

B) v_B / √3

86%

C) v_B / 3

D) 3 × v_B

Explicação

Seja EE a energia mecânica (constante) do conjunto. No ponto BB, tomando a energia potencial nula nesse nível (referência em BB), temos:

  • Energia mecânica: E=KB=12mvB2E = K_B = \frac{1}{2}mv_B^2.

Queremos um ponto em que a energia cinética seja um terço da energia mecânica:

[ K = \frac{1}{3}E. ]

Mas K=12mv2K = \frac{1}{2}mv^2 e E=12mvB2E = \frac{1}{2}mv_B^2. Substituindo:

[ \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{3}\left(\frac{1}{2}mv_B^2\right). ]

Cancelando 12m\frac{1}{2}m dos dois lados:

[ v^2 = \frac{1}{3}v_B^2 ;\Rightarrow; v = \frac{v_B}{\sqrt{3}}. ]

Alternativa correta: (B).

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