(FUVEST - 2022 - 1ª fase)
Uma criança deixa cair de uma mesma altura duas maçãs, uma delas duas vezes mais pesada do que a outra. Ignorando a resistência do ar e desprezando as dimensões das maçãs frente à altura inicial, o que é correto afirmar a respeito das energias cinéticas das duas maçãs na iminência de atingirem o solo?
A maçã mais pesada possui tanta energia cinética quanto a maçã mais leve.
A maçã mais pesada possui o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
A maçã mais pesada possui a metade da energia cinética da maçã mais leve.
A maçã mais pesada possui o quádruplo da energia cinética da maçã mais leve.
A maçã mais pesada possui um quarto da energia cinética da maçã mais leve.
Gabarito:
A maçã mais pesada possui o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
Pelo teorema do trabalho e variação da energia cinética, podemos afirmar que a maça mais pesada possuirá, ao atingir o solo, o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
O trabalho nos dois casos é diretamente proporcional ao Peso, já que a altura da qual as maçãs caem é a mesma, logo, uma maçã que tenha o dobro do Peso soferá o dobro da variação da energia cinética, mas como ambas estão partindo do repouso, podemos afirmar que o módulo do trabalho da força Peso é igual ao módulo da energia cinética.