OBF 2012

Numa competição de saltos ornamentais
os atletas podem saltar de plataformas que se encontram a 10m, 3m ou 1m
de altura de uma piscina, sendo que a última não está inserida nos
jogos Olímpicos. As plataformas possuem um trampolim, feitos de material
antiaderente, onde os atletas podem ganhar melhor impulsão para seus
saltos. Os saltos são realizados sobre uma piscina que tem uma
profundidade de 5m para evitar acidentes e são mantidas sob a ação de um
equipamento que mantém a água sempre em movimento, com a formação de
pequenas ondas que permitem ao atleta melhorar a qualidade de seus
saltos.

a) Considerando que ao saltar do trampolim de 10m o
atleta adquira uma velocidade de 5m/s, a velocidade, em metros por
segundo, que o atleta possui ao atingir a profundidade de 1m dentro da
piscina é (Dado: considere que o volume do corpo de um atleta de 70kg é
cerca de 0,075m3):
R= 15

b) Considerando que o atleta chega ao
fundo da piscina com velocidade nula e que isso se deve ao atrito entre
o atleta e a água da piscina e o atleta e o ar, que se converte
totalmente em calor, o calor absorvido
pelo atleta no movimento, em calorias, é dado por:
R= 1815 m

c)
Considerando que não houvesse forças de atrito, a menor profundidade
que a piscina deveria ter para que o atleta não atingisse o fundo da
mesma é:
R= 157,5 m

d) A altura aparente da plataforma, sob a superfície da água, vista pelo atleta quando este se encontra dentro da água é:
R= 14m

A) m.g.h + m.V02/2 = m.V2/2 => 10.10 + 25/2 = V2/2 => 100 + 12,5 = V2/2 => V2 = 225 => V2 = 15 m/s. ( sendo V2 a velocidade imediatamente antes de encostar na agua)
Calculando o empuxo da agua: E= ρ.V.g=1.75*10=750 N
sendo o peso do atleta 700N a força resultante para cima é 50N

Então: quando o atleta encosta na água surge uma força para cima de 50 N, ,que provoca uma desaceleração de 5/7 m s² ( F=m.a => 50 = 70 * a => a = 5/7 m s²

Finalmente fazendo torricelli V²=V2²-2.a.∆S => V² = 225-2*5/7*1 => V² = 223,5 => V² = 14,95m/s , aproximadamente 15 m/s

B) Não sei a resposta

C)Usando a aceleração de 5/7 m /s.s que o empuxo produz no corpo temos:

V²=Vo²-2.a.∆S => 0=15² - 2 * 5/7 *∆S => ∆S = 225*7/10 = 22,5*7 = 157,5

D) Usando a fórmula P'=p . N1/N2 ( p' altura aparente , p altura real , N1 indice de refração na agua e N2 indice de refração no ar)

p' = 10*1,4/1 => 14m

Muito obrigado!

Você sabe porque a B é 1815.
(Eu pensei e achei que era para dar 2708)
eu pensei que a energia inicial foi toda perdida e ela era mgh+mv²/2 =>
70*10*15+70*5*5/2 = 10500 + 875 = 11375 Joules / 4,2 = 2708 calorias

Alguém sabe porque o que eu fiz esta errado?

Achei essa resposta no Yahoo respostas que acho que está certo:
 
Emeci = Emecf + WFat + WE 

Eci +Epi = Epf + WFat + WE 

m.v²/2 + m.g.h = m.g.h + WFat + u.g.V.d 

70* 5²/2 + 70* 10* 10 = 70* 10* (-5) + WFat + 10^3* 10* 0,075* 5 

875 + 7000 = -3500 + WFat + 3750 

WFat = 7875 - 250 

WFat = 7625 J 

WFat = 7625 / 4,2 

WFat = 1815 cal 

Alternativa B

Obs.:WE=trabalho da força de empuxo, WFat=trabalho da força de atrito.