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Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 58

De queixo erguido. Ao se exercitar em uma barra, levando o queixo até a barra, o corpo de um homem se eleva 0,40   m .

a) Qual é o trabalho realizado pelo homem por quilograma de massa de seu corpo?

b) Os músculos envolvidos nesse movimento podem produzir 70   J   de trabalho por quilograma de massa do músculo. Se o homem consegue fazer a elevação de 0,40   m no

limite de seu esforço máximo, qual é o percentual da massa de seu corpo constituído por esses músculos? (Para comparação, é próximo a 43 % a porcentagem total de músculos de um homem de 70   k g com 14 % de gordura.)

c) Repita os cálculos da parte (b) para o filho do homem, cujos braços possuem a metade do comprimento dos do pai, porém com músculos que podem produzir 70   J de trabalho por quilograma de massa do músculo.

d) Adultos e crianças possuem aproximadamente a mesma porcentagem de músculos em seus corpos. Explique por que uma criança pode fazer uma flexão mais facilmente do que seu pai.

Passo 1

  1. O trabalho W por quilograma m vai ser:

    2. W = m g h

    W m = g h = 9,8.0,4 = 3,92 J / k g

    Passo 2

  2. O percentual vai ser:

    3. 3,92 J / k g 70 J / k g = 0,056 = 5,6 %

    Passo 3

  3. O trabalho que o filho faz é:

    4. W m = g h = 9,8.0,2 = 1,96 J / k g

    E o percentual vai ser:

    1,96 J / k g 70 J / k g = 0,028 = 2,8 %

    Passo 4

  4. Se o homem e a criança realizam trabalho à razão de 70 J / k g e se a criança precisa usar apenas 1,96 J / k g ao invés de 3,92 J / k g do adulto, a criança deve conseguir fazer mais facilmente as flexões.

Resposta

a ) 3,92 J / k g

b ) 5,6 %

c ) 2,8 %

d )   S e   o   h o m e m   e   a   c r i a n ç a   r e a l i z a m   t r a b a l h o   à   r a z ã o   d e   70 J / k g   e   s e   a   c r i a n ç a   p r e c i s a   u s a r   a p e n a s   1,96 J / k g   a o   i n v é s   d e   3,92 J / k g   d o   a d u l t o ,   a   c r i a n ç a   d e v e   c o n s e g u i r   f a z e r   m a i s   f a c i l m e n t e   a s   f l e x õ e s

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