Física e Química A (715) - 11.º Ano: Queda Livre e Energia (Exame 2019)

O bungee jumping é um desporto radical em que um atleta cai de uma altura apreciável, preso a um cabo elástico que, ao esticar, exerce uma força sobre o atleta.
Na Figura 5 (que não se encontra à escala), estão representadas posições de um atleta de massa 72 kg, que cai a partir da plataforma P.
Admita que o atleta inicia o seu movimento de queda vertical com velocidade inicial nula, caindo livremente até à posição R.
A partir da posição R, o cabo elástico começa a esticar, passando a exercer uma força no atleta.
Na posição S, o atleta atinge a velocidade máxima, de módulo 18,7 m s⁻¹, e, na posição T, inverte o sentido do seu movimento.
Considere o referencial Oy representado na figura.
Admita que o atleta pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) e considere desprezáveis a massa do cabo e a força de resistência do ar.
Considere o movimento de queda livre do atleta até à posição R.
Entre a posição inicial e a posição R, a variação de energia potencial gravítica do sistema atleta + Terra é ________, e a variação de energia mecânica do sistema é ________.
(A) negativa .
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positiva
(B) negativa .
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nula
(C) positiva .
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positiva
(D) positiva .
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nula

Versão 1 – (B); Versão 2 – (D)