O Skycoaster é uma atração existente em grandes parques de diversão, representado nas figuras a seguir. Considere que em um desses brinquedos, três aventureiros são presos a cabos de aço e içados a grande altura. Os jovens, que se movem juntos no brinquedo, têm massas iguais a $50\text{ kg}$ cada um. Depois de solto um dos cabos, passam a oscilar tal como um pêndulo simples, atingindo uma altura máxima de $60$ metros e chegando a uma altura mínima do chão de apenas $2$ metros. Nessas condições e desprezando a ação de forças de resistências, qual é, aproximadamente, a máxima velocidade, em m/s, dos participantes durante essa oscilação e qual o valor da maior energia cinética, em kJ, a que eles ficam submetidos?
Sem forças dissipativas, a energia mecânica se conserva. A velocidade e a energia cinética são máximas no ponto mais baixo, $58\text{ m}$ abaixo do ponto mais alto da oscilação:
$$\Delta h=60-2=58\text{ m}$$
A massa total dos três jovens é $m=3\cdot50=150\text{ kg}$. Adotando $g=10\text{ m/s}^2$ (o enunciado não informa o valor), a energia potencial convertida em cinética é:
$$E_{c,\text{máx}}=m\,g\,\Delta h=150\cdot10\cdot58=8{,}7\times10^{4}\text{ J}=87\text{ kJ}$$
E a velocidade correspondente, que não depende da massa, é:
$$v_{\text{máx}}=\sqrt{2g\Delta h}=\sqrt{2\cdot10\cdot58}=\sqrt{1160}\approx34\text{ m/s}$$
Nota de fidelidade: o enunciado não fornece o valor de $g$; adotou-se $g=10\text{ m/s}^2$, usual nessa prova.
