Questão 64 do ENEM 2015 — Física

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 x 10² J.
✓
6,5 x 10³ J.
C
8,6 x 10³ J.
D
1,3 x 104 J.
E
3,2 x 104 J.
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Pelo teorema da energia cinética, o trabalho total é igual à variação da energia cinética: W = ½mv² − 0 = ½ × 90 × (12)² = 6 480 J ≈ 6,5 × 10³ J. Bolt parte do repouso e chega a 12 m/s ao fim das 13 passadas.

O valor 1,3 × 10⁴ J é exatamente o dobro — resultado de quem esquece o fator ½ da fórmula da energia cinética e calcula mv² direto.

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