Explique e calcule a energia mecânica total e a potência média necessária para um bailarino de massa m = 60 kg…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Participar da ginástica geral, identificando as potencialidades e os limites do corpo, e respeitando as diferenças individuais e de desempenho corporal.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique e calcule a energia mecânica total e a potência média necessária para um bailarino de massa m = 60 kg executar N = 8 saltos verticais, cada um com altura máxima h = 0,40 m, realizados em t_total = 40 s. Considere g = 10 m/s² e estime a potência metabólica assumindo eficiência muscular de 25% (não é necessário discutir fisiologia em detalhe). Use E = m·g·h por salto e P = E_total/t_total.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
E por salto = m·g·h = 60·10·0,40 = 240 J. E_total = 240 J·8 = 1920 J. Potência mecânica média P_mech = 1920 J / 40 s = 48 W. Com eficiência ? = 0,25, potência metabólica P_meta = P_mech / ? = 48 / 0,25 = 192 W. Declare suposições (salto sem perdas adicionais, energia reciclada desprezada).
Explicação
A energia mecânica total é calculada multiplicando a energia de um único salto pela quantidade de saltos, resultando em 1920 J. A potência média é obtida dividindo a energia total pelo tempo total, resultando em 48 W, que representa a potência mecânica necessária para realizar os saltos. Considerando a eficiência muscular, a potência metabólica é então calculada, refletindo a energia total que o bailarino deve consumir para realizar os saltos.
Raio-X da questão
energia mecânica e potência
avaliacao
energia mecânica · potência média
Revisar os conceitos de energia mecânica e potência em atividades físicas.
O aluno pode confundir a fórmula da energia potencial com a de potência, calculando apenas a energia de um salto em vez da energia total dos saltos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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