Uma garota joga para cima uma bola de 0,2 kg, que atinge uma altura de 6 m . Qual é:
c) a força média exercida pelos músculos dos braços da garota se eles contraem-se 0,05 m quando ela arremessa a bola?

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Uma garota joga uma bola de massa 0,2 , kg para cima, e ela atinge uma altura de 6 , m. Queremos descobrir a força média que os músculos dos braços da garota exercem quando eles se contraem 0,05 , m durante o lançamento. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia potencial gravitacional e trabalho.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia potencial gravitacional ( Ep) que a bola ganha ao atingir a altura máxima. A fórmula é:
Ep = m cdot g cdot h
Onde:
  • m = 0,2 , kg (massa da bola)
  • g = 9,8 , m/s^2 (aceleração da gravidade)
  • h = 6 , m (altura alcançada)
Calculando:
Ep = 0,2 times 9,8 times 6 = 11,76 , J

Passo 3

Essa energia potencial é igual à energia cinética ( Ec) que a bola tinha no momento em que foi lançada, já que toda a energia cinética foi convertida em energia potencial. Ou seja:
Ec = Ep = 11,76 , J

Passo 4

Sabemos que o trabalho ( W) realizado pelos músculos para lançar a bola é igual à energia transferida para ela, que é a energia cinética calculada. A fórmula do trabalho é:
W = F cdot d
Onde:
  • W = 11,76 , J
  • d = 0,05 , m (distância que os músculos se contraem)
  • F é a força média que queremos encontrar.
Rearranjando a fórmula para encontrar F:
F = Wd = 11,760,05 = 235,2 , N

Resposta

A força média exercida pelos músculos dos braços da garota é de aproximadamente 235,2 , N.

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