Questão
Olimpíada Brasileira de Física - Nível 3
2006
Baloes-preenchidos-com63a836ed57
Balões preenchidos com gás hidrogênio são usados para suspender equipamentos meteorológicos. Um aluno, acompanhando o lançamento, percebeu que o balão, partindo do repouso, em poucos instantes, aumentava visivelmente sua velocidade. Tomando como base o princípio da conservação da energia, perguntou-se: como é possível a energia potencial gravitacional do balão estar aumentando e a sua energia cinética também?

Assinale a alternativa que esclarece a situação:
A
A conservação da energia mecânica não pode ser usada no caso dos corpos que se movem pelo princípio de Arquimedes.
B
As energias cinética e potencial gravitacional do balão só podem aumentar, pois a força peso tem sentido contrário ao do movimento e realiza um trabalho nulo.
C
Todo corpo em ascensão aumenta a sua energia cinética até que a fricção com o ar estabeleça um movimento de velocidade escalar constante. Deste ponto em diante a força peso realiza um trabalho nulo, a energia cinética não aumenta mais, mas a energia potencial gravitacional do balão continua aumentando.
D
No período de aceleração, o aumento da energia cinética e potencial gravitacional do balão se dá pela redução da energia potencial gravitacional do ar por ele deslocado.
E
Na realidade, ao subir, o balão tem a sua energia potencial gravitacional diminuída por ter uma densidade média inferior à do ar, e sua energia cinética aumentada.