Em uma coreografia de salão, um parceiro eleva verticalmente a parceira de massa m = 50 kg por uma altura h =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma coreografia de salão, um parceiro eleva verticalmente a parceira de massa m = 50 kg por uma altura h = 0,60 m a velocidade praticamente constante, levando tempo t = 0,80 s. Descreva as forças envolvidas (direção e sentido), calcule o trabalho realizado contra a gravidade e a potência média desenvolvida pelo parceiro. Use g = 10 m/s² e inclua as equações.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Forças: durante a subida a força exercida pelo levantador F para cima equilibra o peso mg para movimento a velocidade constante (direção vertical, sentido para cima); peso mg = 50 kg·10 m/s² = 500 N, atuando para baixo. Trabalho contra a gravidade W = ?U = m·g·h = 50·10·0,60 = 300 J. Como o deslocamento é vertical para cima e a força do levantador tem componente vertical positiva, o trabalho realizado pelo levantador é W = F·h ˜ 500 N·0,60 m = 300 J (igual à variação de energia potencial se a velocidade é constante). Potência média P = W/t = 300 J / 0,80 s = 375 W. Observação: se houvesse aceleração inicial ou final, seria preciso considerar variação de energia cinética adicional; aqui assume-se velocidade praticamente constante durante a elevação.
Explicação
A análise das forças mostra que a força aplicada pelo levantador equilibra o peso da parceira, permitindo a elevação a uma velocidade constante. O trabalho realizado contra a gravidade é calculado pela fórmula W = m·g·h, resultando em 300 J, que representa a energia necessária para elevar a parceira. A potência média é obtida dividindo o trabalho pelo tempo, resultando em 375 W, que indica a taxa de realização de trabalho durante a elevação.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
trabalho e potência · forças e movimento
Revisar as fórmulas de trabalho e potência em física.
O aluno pode confundir o trabalho realizado com a força aplicada, não considerando a direção da força gravitacional.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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