Questão 13 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2025

Nas Olimpíadas de 2024, os atletas foram avaliados – com o emprego de metodologias modernas e conceitos de Física – em diferentes modalidades esportivas, para análise dos movimentos e diagnose de desempenho.

a) Nos saltos ornamentais, os atletas saltam da ponta da prancha, causando uma flexão que os impulsiona para cima. A Figura A ilustra a relação entre a força aplicada pelos atletas e o deslocamento gerado na prancha, a qual atua como uma mola sobre o atleta. Considere uma perda por atrito de 10% na energia potencial elástica. Qual a altura vertical máxima que um atleta de massa m = 72\text{ kg} atinge ao flexionar a prancha de modo a deslocar sua ponta de uma distância \Delta x = 40\text{ cm} em relação à sua posição de repouso?

b) Câmeras em diferentes posições facilitam a análise dos movimentos e trajetórias nas diferentes modalidades esportivas. Algumas câmeras usam polarizadores para facilitar a visualização do objeto em movimento, com a redução de reflexões vindas das vizinhanças. A função dos polarizadores é otimizada quando essas reflexões indesejadas ocorrem na condição em que o raio refletido e o raio refratado formam um ângulo de 90^\circ. Neste caso, o ângulo de incidência é conhecido como ângulo de Brewster (\theta_B). A Figura B, no espaço de respostas, mostra um raio que incide na interface entre o ar e um meio de índice de refração n_2. O ângulo de incidência do raio é \theta_1 = \theta_B = 60^\circ. Calcule o índice de refração n_2.

Dados: \sen 60^\circ = 0{,}87; \cos 60^\circ = 0{,}50; \tg 60^\circ = 1{,}73.