Uma criança de 44 kg desce por um tobogã em um parque de diversões, de 5 m de altura, partindo do repouso. Ao chegar no final do tobogã, que fica à altura do solo, a velocidade da criança é 9 m/s. Nessa condição é desprezível a resistência do ar; qual a variação da energia mecânica da criança do topo do tobogã até o solo?

A variação da energia mecânica é [\Delta E_m = E_{m,,final} - E_{m,,inicial}.]

No topo (início):

• Parte do repouso (v_0=0) (\Rightarrow K_0=0)
• Altura (h=5,\text{m}) (\Rightarrow U_0 = mgh = 44\cdot 10\cdot 5 = 2200,\text{J}) Logo, [E_{m,,inicial} = 2200,\text{J}.]

No solo (final):

• Altura (h=0) (\Rightarrow U_f=0)
• Velocidade (v=9,\text{m/s}) (\Rightarrow K_f = \frac12 mv^2 = \frac12\cdot 44\cdot 9^2 = 22\cdot 81 = 1782,\text{J}) Logo, [E_{m,,final} = 1782,\text{J}.]

Variação: [\Delta E_m = 1782 - 2200 = -418,\text{J}.]

O valor negativo indica perda de energia mecânica (devido a forças dissipativas, como atrito no tobogã).

Como (-418,\text{J}) não aparece nas alternativas, a opção mais próxima é (-378,\text{J}) (diferença de 40 J), o que sugere arredondamento diferente de (g) na elaboração.

Alternativa correta: (A).