Question

Um aluno do Colégio Naval embarcou em um navio, com o objetivo de realizar um curso de aperfeiçoamento durante algumas semanas de seu terceiro – e último – ano em Angra dos Reis. Em um dia específico, o aluno recebeu a escala de serviços e percebeu que seu nome estava relacionado para auxiliar no deslocamento de projéteis para os disparos que ocorreriam durante um treinamento de uma manobra militar em alto-mar. Um dos oficiais presentes na embarcação orientou o jovem rapaz, informando que as munições estariam armazenadas em caixas, no interior de um porão a 4,5 m de onde acontecia a conversa, em caixas com massa de aproximadamente 16 kg. Imediatamente, os artefatos foram retirados, e o rapaz contabilizou que poderia suspender os materiais, individualmente, em um intervalo de tempo de 1,5 min. Pensando em suas aulas de Física ao longo do ensino médio de formação no CN, levou em consideração que poderia ser capaz de calcular a POTÊNCIA MÉDIA usada durante a suspensão dos projéteis. Sabendo que o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s², calcule, em W, tal potência:
A)1.
B)2.
C)4.
D)8.
E)16.

Answer 1

Resposta:

A alternativa correta é a D, a potência média é 8 W.

Explicação:

Cada caixa pesa 16 kg, e será deslocada para cima de uma distância vertical h=4,5 m  até o destino, conforme a figura.

A magnitude da força peso sobre a caixa é P = m*g = 16 * 10 = 160 N.

A força exercida sobre a caixa para que seja içada deverá ser igual à força peso, exceto durante os curtos períodos de aceleração/desaceleração, F = P. O trabalho exercido pela força F para deslocar a caixa será então de :

T = F * h = P * h = 160 N * 4,5 m = 720 J.

A potência média será igual ao trabalho dividido pelo tempo do deslocamento. O tempo Δt é igual a 1,5 min ou 90 segundos. Portanto:

Potência média = T/Δt = 720 J / 90 s = 8 W