Questão 1. Ao chegar em casa, você nota que o elevador está quebrado e que, por isso, terá de levar as compras pelas escadas. a) [3,0 pontos] Qual é o trabalho que suas pernas precisam realizar para elevar você e suas compras até o 5° andar a, aproximadamente, 15m acima do nível do andar térreo? Considere que sua massa é de 80 kg e as compras totalizam 10 kg e que, por simplicidade, você consiga subir com velocidade constante. b) [3,0 pontos] Qual é o trabalho realizado pela força da gravidade nesse mesmo processo? Considere, por simplicidade, que a aceleração da gravidade é de 10m/s2. Questão 2 [4,0 pontos] Imagine a colisão frontal perfeitamente inelástica entre um automóvel e um caminhão, ambos deslocando-se à velocidade de 8m/s (em sentidos opostos). Sabendo que as massas do automóvel e do caminhão são de 800 kg e 4000 kg, respectivamente, incluindo a massa dos motoristas (80 kg), e que a colisão dura 120 ms, qual é a intensidade da força média exercida pelo cinto de segurança sobre o motorista do automóvel? Dica: numa colisão totalmente inelástica, os dois corpos movem-se conjuntamente, como se fossem um só.
trabalho é força * distancia: como a massa da pessoa é de 80kg e a massa das compras que ele leva é de 10kg, sendo assim ele fica com 90kg no total de massa para subir as escadas, temos que:
t= f*d
t=90*15= 1350
pela força da gravidade= 10m/s2, temos que:
1350*10= 13500
O trabalho realizado por uma força é diretamente proporcional a intensidade dessa força e ao deslocamento por ela provocado.
T = F·d
Onde,
F = força em newtons
d = deslocamento em metros
T = trabalho em joules
Assim, o trabalho exercido pelas pernas para erguer o peso total pode ser calculado da seguinte forma -
T = P(total) ·h
onde,
P(total) = m(total) ·g = (80 + 10)·10 = 900 N
h = altura = 15 metros
T = 900 ·15
T = 13500 Joules
O trabalho realizado pela força peso será equivalente ao trabalho realizado pelas pernas-
T = 13500 Joules
Espero ter te ajudado!
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