Questão 64 · Física: Trabalho, energia e potência
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:
- A) 5,4×102 J.
- B) 6,5×103 J.
- C) 8,6×103 J.
- D) 1,3×104 J.
- E) 3,2×104 J.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2015).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Teorema trabalho-energia cinética · Energia cinética de um corpo em movimento · Cálculo com notação científica
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2015 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 64, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.