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) 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) 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. 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.

Answer 1

a. 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 = 13.500 Joules

b. O trabalho realizado pela força peso será equivalente ao trabalho realizado pelas pernas:

T = 13.500 Joules