Question

Boa tarde, alguém poderia me ajudar a entender essa questão.

Músculos artificiais feitos de nanotubos de carbono
embebidos em cera de parafina podem suportar até
duzentas vezes mais peso que um músculo natural do
mesmo tamanho. Considere uma fibra de músculo artificial
de 1 mm de comprimento, suspensa verticalmente por uma
de suas extremidades e com uma massa de 50 gramas
pendurada, em repouso, em sua outra extremidade. O
trabalho realizado pela fibra sobre a massa, ao se contrair
10%, erguendo a massa até uma nova posição de repouso,
é
a) 5 x 10-3 J.
b) 5 x 10-4 J.
c) 5 x 10-5 J.
d) 5 x 10-6 J.

Desde já, muito obrigada!

Answer 1

T = F x d

d = 10% de 1mm = 0,1mm = 10^-4m
F = P = m.g = 50x10^-3 x 10 = 0,5N

T = 0,5 x 10^-4 = 5x10^-5 J (letra C)

Answer 2

O trabalho realizado pela fibra sobre a massa, ao se contrair em 10%, erguendo a massa até uma nova posição de repouso é de 5x10^-5 J, ou seja, letra C)

Vamos aos dados/resoluções:

A massa pendurada é:

m = 50g = 50 x 10^-3 kg =  

5 x 10^-2 kg.

O comprimento da fibra é L = 1mm = 10^-3m.

O deslocamento vertical H da fibra corresponde a 10% do comprimento da mesma, logo,  

h = 10% L = 0,1L = 10^-1 x 10^-3m = 10^-4m.

Então, o trabalho realizado pela fibra corresponde ao módulo do trabalho da força peso da massa:

π = mgh = 5 x 10^-2 x 10 x 10^-4

π = 5 x 10^-5 j.

Espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)