FCM PB 2020/1
Um estudante de medicina praticante de Crossfit, na academia que frequenta no bairro do Bessa, é capaz de erguer um alteres de massa total 85 quilogramas, que inicialmente estava apoiado no chão em equilíbrio estático, até 2,2 metros de altura em 5 segundos.
Qual a potência média gasta pelo futuro médico “crossfiteiro” para erguer o alteres? Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2 .
108 Watts
60 Watts
50 Watts
90 Watts
374 Watts
Resolução
Para erguer o halter, o estudante realiza trabalho contra a gravidade, aumentando a energia potencial gravitacional do conjunto.
1. Trabalho realizado
\[ W = \Delta E_p = m\,g\,h \]
Dados: \( m = 85\,\text{kg} \), \( g = 10\,\text{m/s}^2 \), \( h = 2,2\,\text{m} \)
\[ W = 85 \times 10 \times 2,2 = 1\,870\;\text{J} \]
2. Potência média
\[ P_{\text{média}} = \frac{W}{\Delta t} = \frac{1\,870\;\text{J}}{5\;\text{s}} = 374\;\text{W} \]
Portanto, a potência média desenvolvida é 374 W, correspondendo à alternativa E.
Dicas
Erros Comuns
- Trabalho mecânico: energia transferida por uma força que provoca deslocamento; para levantamento vertical, \( W = m g h \).
- Energia potencial gravitacional: \( E_p = m g h \); sua variação é o trabalho contra a gravidade.
- Potência média: razão entre o trabalho realizado e o intervalo de tempo: \( P = \dfrac{W}{\Delta t} \) (unidade: Watt, 1 W = 1 J/s).
