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ENEM 2017 Q122 O brinquedo pula-pula (cama elástica)


O brinquedo pula-pula (cama elástica) é composto por uma lona circular flexível horizontal presa por molas à sua borda. As crianças brincam pulando sobre ela, alterando e alternando suas formas de energia. Ao pular verticalmente, desprezando o atrito com o ar e os movimentos de rotação do corpo enquanto salta, uma criança realiza um movimento periódico Vertical em torno da posição de equilíbrio da lona (h = 0), passando pelos pontos de máxima e de mínima alturas, hmáx e hmin, respectivamente.

Esquematicamente, o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de sua posição vertical na situação descrita é;

Solução

Queremos energia cinética da criança em função de sua posição vertical.

Podemos pensar que logo antes de pular (com os pés pressionados na lona) e na máxima altura a velocidade será nula. Veja a Beyoncé pulando na cama elástica com sua filha.

Então nos extremos (posição negativa e máxima altura) a velocidade será nula, de forma que a energia também será nula. Assim eliminamos as letras A e E. 

Agora só falta definirmos qual será a forma da curva.

Na subida a energia cinética possui uma dependência quadrática em relação à altura, pois, vamos transferir energia potencial elástica em energia cinética (curva quadrática). 

Na segunda parte da curva,  teremos a transformação de energia cinética em potencial gravitacional (reta):

Resposta: C