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

Passo 1

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

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia potencial gravitacional ( ) que a bola ganha ao atingir a altura máxima. A fórmula é:
Onde:
  • (massa da bola)
  • (aceleração da gravidade)
  • (altura alcançada)
Calculando:

Passo 3

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

Passo 4

Sabemos que o trabalho ( ) 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:
Onde:
  • (distância que os músculos se contraem)
  • é a força média que queremos encontrar.
Rearranjando a fórmula para encontrar :

Resposta

A força média exercida pelos músculos dos braços da garota é de aproximadamente .

Exercícios relacionados

Um corpo de 2 kg está inicialmente em repouso. Aplica-se durante 10 s uma força de 10 N sobre este corpo. Calcule:
b) o trabalho realizado pela força.
Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco: .
Existe atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale e o coeficiente de atrito cinético, . Considere .
b) Qual a aceleração de cada bloco?
Um corpo de 2 kg está inicialmente em repouso. Aplica-se durante 10 s uma força de 10 N sobre este corpo. Calcule:
a) a energia cinética adquirida pelo corpo;
Um homem está puxando uma mala para cima ao longo de uma rampa de carga. Existe atrito entre a caixa e a rampa, sendo o coeficiente de atrito cinético igual a 0,4. A rampa possui um ângulo de e o homem exerce uma força de 100 N para cima cuja direção forma um ângulo de com a rampa (veja o desenho ao lado).
a) Determine as componentes e da força indicada.