Question

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.

Answer 1

Olá, tudo bem?

Vamos aos itens:

a) O trabalho de uma força pode ser calculado pelo produto entre a intensidade da força e seu deslocamento.

Assim, temos:

T = P * d

Em que:

T = Trabalho realizado pelas pernas em J

P = Força peso em N

d = Deslocamento da força em m

Sabemos que a massa total que será sustentada pelas pernas será a massa do próprio corpo somada com a massa das compras. Assim, teremos uma massa total de 80 + 10 = 90 kg

A força peso é o produto entre a massa de um corpo e a aceleração da gravidade. Assim, a força peso é:

P = m * g

P = 90 * 10

P = 900 N

Sabemos também, que o deslocamento foi de 15 m para cima, e que a força exercida pelas pernas será igual a força peso, porém direcionada para cima, no mesmo sentido do movimento.

Assim, o trabalho total realizado pelas pernas será:

T = 900 * 15

T = 13500 J

Com isso, teremos que o trabalho realizado pelas pernas será de 13500 J.

b) A força da gravidade é a força peso que aponta para baixo. Assim, o trabalho realizado pela força gravitacional é - 13 500 J, pois é contrária ao movimento.

Bons estudos ;)