a) Calcule a quantidade de trabalho que o atleta realiza ao saltar de uma posição inicial agachada até a altura máxima que ele pode alcançar.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a quantidade de trabalho que um atleta realiza ao saltar de uma posição inicial agachada até a altura máxima que ele consegue alcançar. Isso está relacionado ao conteúdo de trabalho e energia na física. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do trabalho realizado contra a gravidade, que envolve a massa do atleta, a aceleração da gravidade e a altura alcançada.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é trabalho na física. Trabalho ( ) é a energia transferida quando uma força ( ) atua sobre um objeto e o desloca em uma determinada direção. A fórmula é:
onde é a distância na direção da força.

Passo 3

No caso do salto, a força que o atleta exerce é contra a gravidade para elevar seu próprio peso até a altura máxima. A força necessária para isso é igual ao peso do atleta, que é dado por:
onde:
  • é a massa do atleta,
  • é a aceleração da gravidade (aproximadamente ²).

Passo 4

A distância aqui é a altura máxima que o atleta alcança durante o salto. Então, substituindo na fórmula do trabalho, temos:

Passo 5

Essa equação nos mostra que o trabalho realizado pelo atleta é diretamente proporcional à sua massa, à aceleração da gravidade e à altura que ele consegue alcançar.

Passo 6

Sem valores numéricos específicos para a massa ou a altura do salto, nossa resposta final é a expressão que relaciona esses valores:

Resposta

A quantidade de trabalho realizado pelo atleta é .

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Calcule a quantidade de trabalho que o atleta realiza ao saltar de uma posição inicial agachada até a altura máxima que ele pode alcançar.