62. Um gato de 5,0   k g salta do piso para cima de uma mesa de 95   c m de altura. Se o gato empurrou o piso durante 0,20   s para realizar o salto, de quanto foi a força média que ele exerceu durante o período de salto?

Passo 1

Opa! Aqui vamos nós de novo!

Bora pra mais um exerciciozinho sobre trabalho!

Se liga só! A saída de energia durante o período de pulo é igual ao trabalho feito pelo gato dividido pelo tempo em que o gato aplicou a força empurrando o chão.

Uma vez que a força no chão pelo gato é igual em magnitude à força no gato pelo chão, o trabalho feito pelo gato pode ser encontrado usando o teorema de energia trabalho-cinética durante o período em que o gato empurra o chão.

E como sabemos que o trabalho é simplesmente dado pela variação de energia cinética...

W = ∆ K

Mas também que essa variação de enrgia cinética é igual ao módulo da variação de enrgia potencial, no nosso caso, a gravitacional. Então,

∆ K = ∆ U g

Não estamos trabalhando com sinais aqui! Apenas o módulo! Afinal, já sabemos que o trabalho foi produzido, né!?

Bora pro que interessa!

Passo 2

Sabendo que o gato salta de uma altura inicial y 1 igual a 0,0   m até chegar em uma altura final y 2 igual a 0,95   m ... A nossa variação de energia potencial vai ser...

∆ U g = m g ( y 2 - y 1 )

∆ U g = ( 5,0   k g ) ( 9,81   m / s ² ) ( 0,95   m - 0,0   m )

∆ U g = 46,55   J

Logo;

W = 46,55   J

Assim, a potência média produzida durante o período de flexão do gato é

P = W ∆ t

P = 46,55   J 0,2   s

P = 232,75   W ≅ 0,23   k W

Resposta

P ≅ 0,23   k W

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