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Física

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A pulga ao dar um salto vertical de baixo para cima impulsiona seu corpo com uma velocidade inicial de módulo igual a 6,84 km/h. Se a pulga possui uma massa 2 mg, usando a conservação da energia, calcule a altura máxima hmaˊx

hma

ˊ

x

​ que ela atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível.

Assinale a resposta correta:

A 10 cm

В 13 cm

C 18 cm

D 21 cm


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Jean Duarte

mês passado

Respostas

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mês passado

Para calcular a altura máxima que a pulga atinge, podemos usar a conservação da energia. A energia cinética inicial da pulga se transforma em energia potencial gravitacional na altura máxima. 1. Converter a velocidade inicial de km/h para m/s: \[ 6,84 \text{ km/h} = \frac{6,84 \times 1000}{3600} \approx 1,90 \text{ m/s} \] 2. Calcular a energia cinética (Ec): \[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \] Onde: - \( m = 2 \text{ mg} = 2 \times 10^{-6} \text{ kg} \) - \( v = 1,90 \text{ m/s} \) \[ Ec = \frac{1}{2} \times 2 \times 10^{-6} \times (1,90)^2 \approx 3,81 \times 10^{-6} \text{ J} \] 3. Calcular a altura máxima (h) usando a energia potencial (Ep): \[ Ep = mgh \] Onde \( g \approx 9,81 \text{ m/s}^2 \). Igualando as energias: \[ \frac{1}{2} m v^2 = mgh \] Cancelando \( m \) (já que não é zero): \[ \frac{1}{2} v^2 = gh \] \[ h = \frac{v^2}{2g} \] Substituindo os valores: \[ h = \frac{(1,90)^2}{2 \times 9,81} \approx \frac{3,61}{19,62} \approx 0,184 \text{ m} \approx 18,4 \text{ cm} \] Portanto, a altura máxima que a pulga atinge é aproximadamente 18 cm. A alternativa correta é: C 18 cm.

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