Question

uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma peatedura a 6m do chão em 20s um pacote de 120 kg. Determine a potência aplicada ao nosso corpo pela empilhadeira. Adote g= 10m/s²

Answer 1

Como a empilhadeira conseguiu levantar o pacote e ainda fazer ele entrar em movimento, a força resultante atuante no pacote é diferente de zero. Usarei então a segunda Lei de Newton (Princípio da Dinâmica), especificamente esta parte:

Fr ≠ 0
Fr = m.a

Fr = força resultante atuante em um corpo
m = massa do corpo
a = aceleração adquirida pelo corpo


A força resultante atuante sobre o pacote será a diferença entre a força aplicada pela empilhadeira e a força peso do próprio pacote.

Fr = F-P


Já vou calcular a força peso para adiantar:

P = m.g
P = 120.10 = 1200N


Agora preciso calcular a força resultante. Para isso terei q descobrir a aceleração sofrida pelo corpo. Vc pode esquecer as forças atuantes, vai ser um estudo de movimento apenas (nesse caso,M.R.U.V.). Vou usar a função horária da posição no M.R.U.V., só q adaptada:

h = ho+vo.t+(a.t²)/2

h = altura final
ho = altura inicial

Eu posso escrever assim tbm:

h-ho = vot+(a.t²)/2
Δh = vo.t+(a.t²)/2

Como o pacote parte do repouso, vo = 0, logo:

Δh = (a.t²)/2


Aplicando os dados do enunciado:

6 = (a.20²)/2
400a = 12
a = 0,03 m/s² ou 3.$10^{-2}$ m/s²


Agora basta eu aplicar na relação da força resultante:

Fr = F-P
m.a = F-1200
120.0,03 = F-1200
3,6 = F-1200
F = 1203,6 N

Agora q eu calculei a força q eu queria, para achar a potência aplicada, eu vou ter q usar a seguinte relação:

Pot = W/Δt

W = trabalho realizado pela força em questão
Δt = variação do tempo


Trabalho pode ser escrito da seguinte forma:

W = F.d

F = força
d = deslocamento


Agora é só matar a questão:

Pot = Wf/Δt
Pot = (F.d)/20
Pot = (1203,6.6)/20
Pot = 7221,6/20
Pot = 361,08 J/s ou 361,08 W (S.I.)