Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 86
Resgate. Sua amiga (com massa de 65 kg) está parada sobre o gelo no meio de um lago congelado. Como há muito pouco atrito entre os pés dela e o gelo, ela não consegue andar. Felizmente, uma corda leve está amarrada à cintura dela, e você está na margem segurando a outra ponta. Você puxa a corda por 3,0 s e acelera sua amiga a partir do repouso para uma velocidade de 6,0 m/s enquanto você permanece em repouso. Qual é a potência média fornecida pela força que você aplicou?
Passo 1
Traçaremos um longo e lento caminho até a resolução da questão, porém será bem simples. Incialmente é necessário encontrarmos a taxa de aceleração a fim de posteriormente encontrar a Força aplicada. Então,
Utilizando – se a relação do espaço com a velocidade e o tempo para acharmos o deslocamento e mais tarde o trabalho, temos que usar:
O valor de v nessa equação é a velocidade média, sendo a velocidade inicial (zero) e a final 6 m/s. Logo é preciso fazer a média aritmética.
Através do módulo da Força podemos chegar ao valor do trabalho e por fim relacionar o trabalho para determinarmos a potencia.
Ufa! Demorado porém bem simples não é verdade? Então vamos resolver!
Passo 2
Calculando...
Começamos calculando a aceleração:
Com o valor da aceleração encontramos a força:
Através da velocidade e do tempo, achamos o espaço percorrido ou deslocamento:
Tendo em cálculos anteriores encontrados a força e deslocamento, calcularemos o trabalho:
E por fim, encontramos a potência pelo cálculo do trabalho e tempo:
Resposta
Resposta: A potência tem valor de 390 watts.