Questão 64 do Enem 2015 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Trabalho, energia e potência. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2015
  • 1º dia
  • Natureza
  • Física
  • Trabalho, energia e potência
  • Habilidade H20
  • Dificuldade difícil

Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.

Disponível em: http://esporte.uol.com.br. Acesso em: 5 ago. 2012 (adaptado).

Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:

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Gabarito oficial (INEP): B

O trabalho total nas 13 primeiras passadas é igual à variação da energia cinética, já que o corredor parte do repouso e chega a 12 m/s:

τ = ΔE_c = ½ × m × v² - 0 = ½ × 90 kg × (12 m/s)² = ½ × 90 × 144 = 6 480 J ≈ 6,5 × 10³ J.

Por isso a alternativa correta é B.

  • (A) 5,4 × 10² J é muito menor que a energia cinética final, e não resulta do cálculo com a velocidade de 12 m/s.
  • (C) 8,6 × 10³ J não corresponde à energia cinética com a massa e a velocidade dadas.
  • (D) 1,3 × 10⁴ J aparece se o fator ½ for esquecido: 90 × 12² = 12 960 J.
  • (E) 3,2 × 10⁴ J é um valor sem relação com a energia cinética final do corredor.

Dica Enem: quando o enunciado diz que o corpo parte do repouso e atinge uma velocidade, o trabalho total é a variação da energia cinética. Não esqueça o fator ½ da fórmula.

Conceitos cobrados: Teorema trabalho-energia cinética; Energia cinética de um corpo em movimento; Cálculo com notação científica.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 2,74.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2015, 1º dia, questão 64.
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