Question

um homem de 70 kg subiu uma escada vertical de 10 degraus, com 30 cm de altura cada ( use g = 9,8 m / s² ).
a) Calcule o trabalho realizado pela força desse homem para subir totalmente essa escada, em joules ( J ).

b) Se esse homem subiu a escada em 20 s, qual foi a potência desenvolvida por ele, em watts ( W ) ?

Answer 1

a) Energia gasta pela homem ⇒ Trabalho da força peso (T.P.)

T.P. = P * ΔH

Calculando P ⇒ 
P = m * g ( m = 70 kg e g = 9,8 m/s² )
P = 70 * 9,8 
P = 686 Newtons

Calculando ΔH ⇒
ΔH = nº de degraus (n) * altura de cada degrau (h)
Sendo n = 10 e h = 30 cm ( ⇒ 0,3 m )
ΔH = 10 * 0,3 
ΔH = 3 metros

O trabalho então será de: 
T.P. = P * ΔH (P = 686 N e ΔH = 3 m)
T.P. = 686 * 3
T.P. = 2058 Joules ⇒ Este é o trabalho realizado pelo homem ! 

b) Potência = (Trabalho | Energia) / Tempo

Sendo o trabalho | a energia = 2058 J e o tempo = 20 s, a potência será de:

Potência = 2058 / 20 
Potência = 102,9 Watts ⇒ Esta é a potência desenvolvida pelo homem !