Numa apresentação de dança de matriz indígena, uma dançarina de massa m = 70 kg realiza saltos repetidos em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Numa apresentação de dança de matriz indígena, uma dançarina de massa m = 70 kg realiza saltos repetidos em que o centro de massa sobe ?h = 0,12 m por salto. A frequência de saltos é f = 2,0 Hz. Adote g = 10 m/s². Calcule e explique: (a) o trabalho mecânico por salto ?E (J); (b) a potência mecânica média P_mech (W); (c) a potência metabólica estimada se a eficiência muscular for 25%. Discuta brevemente o significado físico desses valores para a performance.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo de resposta: (a) Trabalho por salto ?E = m·g·?h = 70·10·0,12 = 84 J. (b) Potência mecânica média P_mech = ?E·f = 84 J · 2,0 s?¹ = 168 W. (c) Potência metabólica ˜ P_mech / eficiência = 168 / 0,25 = 672 W. Discussão: 84 J é a energia gravitacional fornecida por salto; 168 W é a potência mecânica contínua requerida para manter 2 saltos/s. Uma potência metabólica ~672 W é elevada para sustentação prolongada, indicando esforço físico intenso; culturalmente, ritmos e pausas na dança regulam essa demanda e técnicas de movimento reduzem gasto energético.
Explicação
O cálculo do trabalho mecânico por salto considera a energia necessária para elevar a massa contra a gravidade, resultando em 84 J. A potência mecânica média é obtida multiplicando o trabalho pelo número de saltos por segundo, resultando em 168 W, que representa a energia utilizada por unidade de tempo. A potência metabólica, calculada com base na eficiência muscular, indica um esforço significativo, refletindo a intensidade da atividade física durante a dança.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
trabalho e energia · potência mecânica
Revisar as fórmulas de trabalho e potência em física.
O aluno pode confundir trabalho mecânico com potência, calculando apenas um dos valores sem considerar a relação entre eles.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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