Um halterofilista eleva um conjunto de barra e anilhas cuja massa total é de 200 kg. Inicialmente, o conjunto estava em equilíbrio estático, apoiado sobre a superfície do piso. O halterofilista eleva o conjunto até uma altura de dois metros em relação ao piso. O movimento de elevação do conjunto foi realizado em um intervalo de tempo de quatro segundos. Considere o módulo da aceleração gravitacional terrestre como 10 m/s2. A potência média gasta pelo halterofilista para elevar o conjunto de barra e halteres foi de:
a)0,5 x 10^3 W
B)10^2 W
C)10^3 W
D)2,25 x 10^3 W
E)4 x 10^3 W
Soluções para a tarefa
Resposta:
D)2,25 x 10^3 W
Explicação:
Primeiramente, deve-se determinar o trabalho realizado pelo halterofilista, sabendo que a força feira por ele corresponde ao peso dos objetos levantados.
Trabalho = F . d
Trabalho = m . g . d
Trabalho = 300 . 10 . 3
Trabalho = 9 000 J
Potência = trabalho/tempo
Potência = 9000/4
Potência = 2 250 W = = 2,25 x 10^3 W
A potência média gasta pelo halterofilista para elevar o conjunto de barra e halteres será de 1000 W (alternativa C). A potência média será dada pela razão entre a energia fornecida pelo halterofilista e o intervalo de tempo necessário para concluí-la. A energia mecânica requerida para elevar a barra e anilha é obtida por meio da energia potencial gravitacional.
Como a energia potencial gravitacional é obtida?
A energia potencial gravitacional (E) é obtida pelo produto da massa (m), aceleração gravitacional (g) e altura (h):
E = m * g * h
Com isso, a potência média (P) será dada pela razão entre a energia calculada e o tempo necessário (t) para realizar o movimento:
P = E/t
Do exercício, temos que:
- m = 200 kg
- g = 10 m/s²
- h = 2 m
- t = 4 s
Logo, a energia e a potência média serão dadas por:
E = m * g * h
E = 200 * 10 * 2
E = 4000 J
P = E/t
P = 4000 J / 4 s
P = 1000 W (Alternativa C)
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