Question

Questão 1. Ao chegar em casa, você nota que o elevador está quebrado e que, por isso, terá de levar as compras pelas escadas. a) [3,0 pontos] Qual é o trabalho que suas pernas precisam realizar para elevar você e suas compras até o 5° andar a, aproximadamente, 15m acima do nível do andar térreo? Considere que sua massa é de 80 kg e as compras totalizam 10 kg e que, por simplicidade, você consiga subir com velocidade constante. b) [3,0 pontos] Qual é o trabalho realizado pela força da gravidade nesse mesmo processo? Considere, por simplicidade, que a aceleração da gravidade é de 10m/s2. Questão 2 [4,0 pontos] Imagine a colisão frontal perfeitamente inelástica entre um automóvel e um caminhão, ambos deslocando-se à velocidade de 8m/s (em sentidos opostos). Sabendo que as massas do automóvel e do caminhão são de 800 kg e 4000 kg, respectivamente, incluindo a massa dos motoristas (80 kg), e que a colisão dura 120 ms, qual é a intensidade da força média exercida pelo cinto de segurança sobre o motorista do automóvel? Dica: numa colisão totalmente inelástica, os dois corpos movem-se conjuntamente, como se fossem um só.

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

O trabalho realizado por uma força é diretamente proporcional a intensidade dessa força e ao deslocamento por ela provocado.

T = F·d

Assim, o trabalho exercido pelas pernas para erguer o peso total pode ser calculado da seguinte forma -

T = P(total) ·h

onde,

P(total) = m(total) ·g = (80 + 10)·10 = 900 N

h = altura = 15 metros

T = 900 ·15

T = 13500 Joules

Questão 2-

Sabemos que o impulso de uma força equivale a -

I = FΔt

Sabemos também que o impulso também equivale à variação da quantidade de movimento sofrida pelo corpo -

I = FΔt = ΔQ

Em um choque totalmente inelástico =

m1V1 - m2V2 = (m1 + m2)Vf

4000(8) - 800(8) = 4800Vf

Vf = 5,34 m/s

I = 800(5,34) - 800(8)

I = 426,67 - 640

I = 213,33

I = F·0,12

213,33 = F·0,12

F = 1777,5 N