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 ).
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
.
Exercícios relacionados
Uma partícula se desloca em um plano
-y, de tal modo que a sua velocidade é dada por:
. Determine:
(e) O vetor posição para o instante .
(e) O vetor posição para o instante
Um pedreiro engenhoso montou um dispositivo que dispara tijolos até a altura da parede onde ele está trabalhando. Ele coloca o tijolo comprimindo uma mola vertical, com massa desprezível e constante
. Quando a mola é liberada, o tijolo é disparado de baixo para cima. Sabendo que o tijolo possui massa
e que ele deve atingir uma altura máxima
acima de sua posição inicial sobre a mola comprimida, qual é a distância
que a mola deve ser inicialmente comprimida ? O tijolo perde o contato com a mola no instante em que a mola retorna ao seu comprimento sem deformação. Resp:
.
Um pedaço de madeira
flutua em um líquido
. O volume total da madeira é 36
, calcule a massa da madeira;
Um atleta de 70 kg e
de altura faz um salto vertical simples.
Calcule a quantidade de trabalho que o atleta realiza ao saltar de uma posição inicial agachada até a altura máxima que ele pode alcançar.
Calcule a quantidade de trabalho que o atleta realiza ao saltar de uma posição inicial agachada até a altura máxima que ele pode alcançar.