Enunciado

Um menino de 40   k g parte do repouso na base A de uma inclinação de 10 % e aumenta sua velocidade em uma taxa constante até 8   k m / h quando passa em B , 15   m ao longo da inclinação a partir de A . Determine sua potência de saída quando ele atinge B .

Passo 1

Primeiramente, vamos calcular qual é a aceleração (constante) do menino, usando a seguinte equação do movimento uniformemente acelerado:

v B 2 - v A 2 = 2 a d

8 3,6 2 - 0 2 = 2 a 15

a = 0,16 5   m / s 2

Agora, note que uma inclinação de 10 % equivale ao ângulo:

θ = t g - 1 0,10 = 5,71 °

Passo 2

Então, usando a Segunda Lei de Newton, calculamos a força F que o menino faz na direção da subida:

F - m g   s e n   θ = m a

F - 40 9,81   s e n   5,71 ° = 40 0,165

F = 45,6   N

Em B , a potência de saída do menino pode ser dada por:

P = F v B cos ⁡ 0

P = 45,6 8 3,6 1

P = 101   W

Resposta

P = 101   W

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