Numa corrida de cem metros rasos, um atleta de 80 kg atingiu a velocidade de 10 m/s em certo instante. Sabendo que 1 kJ = 103 J, qual foi o trabalho realizado pela força resultante atuando no atleta desde a largada até esse instante? Para efeito de cálculo, considere o atleta como uma partícula material.
Soluções para a tarefa
A resposta da questão é 4,0 kJ.
Entendendo a questão em passos temos:
1° Passo: Nosso atleta começou com velocidade inicial igual a 0. Sendo assim temos:
Vi= 0
2° Passo: A questão pede o trabalho realizado pelo atleta ao alcançar 10m/s². Sendo assim adaptamos a FÓRMULA TORRICELLI, utilizando a fórmula básica do TRABALHO (T = m.d.a).
3° Passo: Inserindo os dados que temos na fórmula, fica assim:
V²= vi²+ 2ad
A . d = V² - Vi²/2
4° Passo: Inserindo a fórmula do trabalho temos:
T= M . (v²- vi²)/2
T= Ecfinal – Ecinicial
T = ΔEc
5° Passo: Substituindo com os valores que o enunciado nos dá, temos:
T= 80 . 10² - 0²/2
T= 40 . 10²
T= 4000 J
Passo 3: Se 1 kJ = 1000 J
4000J = 4 kJ.
Sendo assim a resposta da nossa questão é: 4,0 kJ.
Resposta:
O atleta inicia a corrida com velocidade inicial nula. A questão solicita o trabalho realizado pelo atleta até ele atingir a velocidade de 10 m/s². A formula do trabalho é:
Equação de Torricelli:
Substituindo o produto da aceleração pelo deslocamento (ii) em (i):
Substituindo os dados na equação acima teremos:
Podemos representar também como:
1 kJ - 1000 J
T kJ - 4000 J
- - - - -
Gabarito: Letra C