Uma mulher de 57 kg sobe correndo um lance de escadas alcançando uma subida de 4,5 m em 3,5 s. Qual é a potência média que ela precisa fornecer?

Passo 1

Ok, vamos entender o que o exercício está pedindo. Uma mulher de 57 kg sobe correndo uma escada, alcançando uma altura de 4,5 metros em 3,5 segundos. Queremos descobrir qual é a potência média que ela está fornecendo. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de trabalho, energia potencial gravitacional e potência. Vamos precisar das fórmulas que relacionam essas grandezas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o trabalho que ela realiza ao subir. O trabalho contra a gravidade é dado pela fórmula:
Onde:
  • é o trabalho (em joules, J)
  • é a massa (em kg)
  • é a aceleração da gravidade (aproximadamente ²)
  • é a altura (em metros)

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula:
²

Passo 4

Agora, vamos calcular:
Então, o trabalho realizado é de 2513,7 joules.

Passo 5

Agora que sabemos o trabalho, vamos calcular a potência média que ela forneceu. A potência é o trabalho dividido pelo tempo gasto. A fórmula é:
Onde:
  • é a potência (em watts, W)
  • é o trabalho (em J)
  • é o tempo (em segundos)

Passo 6

Substituindo os valores:

Resposta

A potência média que a mulher precisa fornecer é aproximadamente 718 watts.

Exercícios relacionados

Uma corrente flexível de comprimento e massa é colocada inicialmente em repouso sobre uma mesa reta, com apenas uma parte vertical de comprimento b pendente. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a mesa e a corrente vale , determine a velocidade da corrente no instante que o último elo perde o contato com a superfície horizontal da mesa. A gravidade local vale g.
A posição de uma partícula que se desloca ao longo do eixo x varia com o tempo de acordo com a equação - bt , onde x está em metros e em segundos.
b) Suponha que os valores numéricos de c e b são 3,0 e 2,0. De a , qual é a distância percorrida pela partícula e qual é o deslocamento? R : .
Duas forças agem sobre um bloco de como mostrado, mas apenas uma delas é mostrada. Sabendo que formando com o eixo y , determine a segunda força :
Em termos do módulo e do ângulo
Duas esferas são coladas como mostrado e sujeitas às forças de 40 N e 30 N em um plano sem atrito, conforme imagem. Determinar:
a força de contato entre as esferas