Considere uma apresentação ritual de danças de matriz indígena onde cada dançarino (massa m = 65 kg) realiza…

Questão

Considere uma apresentação ritual de danças de matriz indígena onde cada dançarino (massa m = 65 kg) realiza passos que elevam o centro de massa verticalmente h = 0,08 m por passo, com frequência de 120 passos/min durante 30 minutos. Usando g = 10 m/s² e assumindo eficiência muscular média de 25%, calcule a energia mecânica total realizada por dançarino, a energia metabólica total gast a e as potências médias (mecânica e metabólica). Em seguida, explique as implicações físicas desses valores para condicionamento e segurança dos participantes.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculos: passos = 120·30 = 3600 passos. Trabalho por passo W_step = m·g·h = 65·10·0,08 = 52 J. Trabalho mecânico total W = 52·3600 = 187200 J (1,872×10^5 J). Considerando eficiência ? = 0,25, energia metabólica E_met = W/? = 187200/0,25 = 748800 J (7,49×10^5 J). Tempo total t = 30 min = 1800 s. Potência mecânica média P_mech = W/t = 187200/1800 ˜ 104 W. Potência metabólica média P_met = E_met/t = 748800/1800 ˜ 416 W. Interpretação: potência metabólica média ˜ 416 W é elevada para esforço contínuo, exigindo bom condicionamento cardiorrespiratório, hidratação e pausas; além disso, movimentos laterais e perda por aquecimento aumentam o custo metabólico real além do trabalho vertical calculado. Fórmulas usadas: W = m·g·h·N_passos, E_met = W/?, P = E/t.

Explicação

Os cálculos realizados consideram a energia necessária para elevar o corpo durante os passos e a eficiência muscular, permitindo determinar tanto a energia mecânica quanto a metabólica. A potência média obtida indica a intensidade do esforço, que é significativa para atividades contínuas, ressaltando a importância do condicionamento físico e da gestão de fadiga. Além disso, a análise dos custos metabólicos reais é crucial para garantir a segurança e o desempenho dos dançarinos durante a apresentação.

Raio-X da questão

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