Física · Movimento uniformemente variado, Energia mecânica

OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para $g$, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de $10\,\mathrm{m/s^2}$; para a massa específica (densidade) da água, o valor de $1000\,\mathrm{kg/m^3}=1\,\mathrm{g/cm^3}$; para o calor específico da água, o valor de $1{,}0\,\mathrm{cal}/(\mathrm{g}\,{}^\circ\mathrm{C})$; para uma caloria, o valor de 4 joules.

Um jovem escorrega por um tobogã aquático, com uma rampa retilínea, de comprimento L, como na figura, podendo o atrito ser desprezado. Partindo do alto, sem impulso, ele chega ao final da rampa com uma velocidade de cerca de $6\,\mathrm{m/s}$. Para que essa velocidade passe a ser de $12\,\mathrm{m/s}$, mantendo-se a inclinação da rampa, será necessário que o comprimento dessa rampa passe a ser aproximadamente de