Question

Na aula educação física, um aluno chuta uma bola de futebol de 450g que percorre uma distância de 50 metros em 0,08 segundos. Qual a potência exercida?

Answer 1

Olá, vamos a lembrar que a potência é um conceito de física com diferentes significados dependendo do contexto e dos dados que você possui. Por exemplo, a potência pode medir a quantidade de trabalho que uma pessoa ou objeto executa ao longo do tempo. Em outro contexto, pode calcular o poder como uma função da velocidade.

$P = \frac{W}{t}$

Sabendo que temos os dados;

- Massa da bola = 450 g

- Δd = 50 m

- Δt = 0,08 s

Então primeiro, é necessário calcular o trabalho, ou seja, a quantidade de força que o aluno precisa para mover a bola ao longo de uma determinada distância. Sua formula é:

$T = F * d$

Porém como não temos a intensidade da forçã,deve-se calcular a partir da aceleração  do movimento da bola. temos então:

Δd = $V_{o} * t + \frac{a* t^2}{2}$

Onde 

$V = V_{o} - a*t$

$0 = V_{o} - a* 0,08s$

$V_{o} = 0,08*a$                        Equação I
 

Agora substituindo na formula temos

$50 = V_{o} * 0,08 + \frac{a* (0,08)^2 }{2}$

$50 = 0,08*V_{o} + \frac{0,064*a }{2}$

$50 = 0,08*V_{o} + 0,032*a$                Equação II


Substituindo a equação I em II temos:

$50 = 0,08*(0,08 a) + 0,032*a$

$50 = 0,0064 a+ 0,032*a$

$50 = 0,0384*a$

$a = \frac{50m }{0,0384s^2} = 1302,083 m/s^2$


Agora podese calcular a força,

$F = m * a$

$F = 0,450 kg * 1302,083 m/s^2$

$F = 585,938 N$


Logo substituimos na formula do Trabalho

$W = 585,938 N * 50 m$

$W = 29.296, 875 J$


Assim finalmente a potência:

$P = \frac{29.296, 875 J}{0,08s}$

$P = 366.210, 938 W$