(Dissertativa) Em uma operação de resgate, um(a) socorrista usa um sistema de polias ideal com vantagem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Identificar riscos, formular estratégias e observar normas de segurança para superar os desafios na realização de práticas corporais de aventura na natureza.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(Dissertativa) Em uma operação de resgate, um(a) socorrista usa um sistema de polias ideal com vantagem mecânica MA = 3 para elevar verticalmente um(a) colega de massa m = 75 kg até h = 6,0 m a velocidade constante. Considere g = 10 m/s² e tempo t = 30 s. Calcule: (a) o trabalho realizado contra a gravidade, (b) a força F aplicada pela socorrista na corda, (c) o comprimento de corda puxado pela socorrista, (d) a potência média desenvolvida. Use fórmulas W = m·g·h, F = m·g/MA, d_rope = MA·h e P = W/t.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Dados: m = 75 kg, h = 6,0 m, g = 10 m/s², MA = 3, t = 30 s. (a) Trabalho contra gravidade: W = m·g·h = 75·10·6,0 = 4 500 J. (b) Força aplicada: F = m·g / MA = (75·10)/3 = 750/3 = 250 N. (c) Comprimento de corda puxado: d_rope = MA·h = 3·6,0 = 18,0 m. (d) Potência média: P = W / t = 4 500 / 30 = 150 W. Observação: em polia ideal sem perdas, trabalho realizado pela socorrista W = F·d_rope = 250·18 = 4 500 J, consistente com m·g·h.
Explicação
Os cálculos realizados seguem as fórmulas da física que relacionam trabalho, força e potência em sistemas de polias, considerando a vantagem mecânica. Cada etapa utiliza os dados fornecidos de maneira consistente, garantindo que os resultados sejam coerentes com as leis da física. A verificação da consistência entre o trabalho realizado pela socorrista e o trabalho contra a gravidade confirma a validade dos resultados obtidos.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
trabalho e potência · sistemas de polias
Revisar as fórmulas de trabalho e potência em sistemas de polias.
O aluno pode confundir a força aplicada com o peso do objeto, não considerando a vantagem mecânica do sistema de polias.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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