Observando movimentos espontâneos de um bebê (m = 7,0 kg): o tronco desloca-se d = 0,50 m em t = 2,0 s; as…

Questão

Observando movimentos espontâneos de um bebê (m = 7,0 kg): o tronco desloca-se d = 0,50 m em t = 2,0 s; as pernas (m_perna = 1,0 kg) elevam-se h = 0,20 m. Calcule a velocidade média v, a energia cinética aproximada e o trabalho para elevar as pernas. Use v = d/t, KE = 1/2·m·v², W = m_perna·g·h, g = 10 m/s².

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

v = d/t = 0,50/2,0 = 0,25 m/s. KE ˜ ½·7,0·0,25² = 0,5·7·0,0625 = 0,21875 ˜ 0,22 J. Trabalho para elevar pernas: W = 1,0·10·0,20 = 2,0 J. Conclusão: o trabalho contra a gravidade para levantar as pernas (2,0 J) é muito maior que a energia cinética do deslocamento (˜0,22 J); energia das ações vem de contrações musculares. Indique unidades (m/s, J) e que medidas em observação direta permitem estimar consumo energético local.

Explicação

A velocidade média foi calculada corretamente utilizando a fórmula v = d/t, resultando em 0,25 m/s. A energia cinética foi estimada com a fórmula KE, levando em conta a massa total do bebê e sua velocidade média, resultando em aproximadamente 0,22 J. O trabalho realizado para elevar as pernas foi calculado com a fórmula W = m_perna·g·h, mostrando que o esforço para levantar as pernas é significativamente maior do que a energia cinética gerada pelo movimento do tronco.

Raio-X da questão

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