Um lutador desfere um soco de 70 N após 0,7s o golpe de 800 g atinge o alvo, calcule a potência do soco e seu rendimento considerando que o lutador gastou 1600 J de energia.
Soluções para a tarefa
A potência do soco foi de 1500,6 Joules e o rendimento foi de 93%.
A potência é trabalho sobre o tempo, nesse caso o trabalho pode ser calculado como a variação da energia cinética (Ec = Ecf - Eci), sendo que Eci é nula, pois a mão do lutador partiu do repouso.
Assim, o trabalho é a energia cinética do golpe do lutador. Matematicamente ela é descrita como Ec = (m.V²)/2, m é a massa da mão do lutador e V é a velocidade com que ela atingiu o alvo.
Como a velocidade é V = a.t (a é a aceleração) e a = F/m (F é a força), V = (F/m).t, portanto, resolvemos o problema:
V = (F/m).t
V = (70/0,8).0,7
V = 61,25 m/s
Agora calculamos a energia cinética (Ec):
Ec = (m.V²)/2
Ec = (0,8.61,25²)/2
Ec = 1500,6 J, essa energia equivale à potência.
O rendimento (n) é a potência útil (A energia que realmente atingiu o alvo por meio do soco) dividida pela potência total (A energia gasta pelo lutador).
Assim:
n = 1500,6/1600
n = 0,93