Um(a) dançarino(a) de massa m = 52 kg realiza N = 20 saltos verticais, elevando o centro de massa h = 0,25 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um(a) dançarino(a) de massa m = 52 kg realiza N = 20 saltos verticais, elevando o centro de massa h = 0,25 m por salto, em t_total = 60 s. Calcule a potência mecânica média e a potência metabólica média supondo eficiência muscular ? = 25%. Use g = 10 m/s² e Trabalho por salto W = m g h.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Trabalho por salto: W1 = m g h = 52·10·0,25 = 130 J. Trabalho total Wtotal = N·W1 = 20·130 = 2600 J. Potência mecânica média Pmech = Wtotal / t_total = 2600 / 60 ˜ 43,3 W. Com eficiência ? = 0,25, potência metabólica Pmeta = Pmech / ? ˜ 43,3 / 0,25 ˜ 173,3 W. Interprete: Pmech é a potência útil entregue ao elevar o CM; Pmeta é a energia consumida pelo corpo (inclui perdas térmicas).
Explicação
O cálculo do trabalho por salto considera a força gravitacional e a altura elevada, resultando em um trabalho total que é a soma dos trabalhos de todos os saltos. A potência mecânica média é obtida dividindo o trabalho total pelo tempo total, refletindo a eficiência do movimento. A potência metabólica média, que leva em conta a eficiência muscular, indica a energia total consumida pelo corpo durante a atividade, incluindo as perdas energéticas.
Raio-X da questão
potência mecânica e metabólica
avaliacao
potência mecânica · trabalho e energia
Revisar os conceitos de trabalho e potência em física.
O aluno pode confundir a potência mecânica com a potência metabólica, não considerando a eficiência muscular na hora de calcular.
saude
pensamento_critico
cientifico
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