Enunciado

O homem e sua bicicleta têm uma massa combinada de 95   k g . Que potência P o homem desenvolve subindo a inclinação de 5 % a uma velocidade constante de 20   k m / h ?

Passo 1

A potência desenvolvida pelo homem pode ser dada por:

P = F   .   v   . cos ⁡ θ

onde θ é o ângulo entre os vetores de força e velocidade.

Neste caso, o homem tem velocidade constante v = 20   k m / h = 5,556   m / s e temos

F = P = m g = 95 9,81

F = 931,95   N

Passo 2

Para calcular cos ⁡ θ , podemos usar o triângulo mostrado na figura. O ângulo θ vai ser o ângulo entre a vertical e a superfície do plano inclinado, ou seja:

cos ⁡ θ = 5 100 2 + 5 2 = 0,04994

Então, a potência será:

P = 931,95 5,556 0,04994

P = 25 9   W

Resposta

P = 259   W

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