Uma equipe usa um sistema de polias com vantagem mecânica 3 para içar um praticante de 68 kg verticalmente 10…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir diferentes práticas corporais de aventura na natureza, valorizando a própria segurança e integridade física, bem como as dos demais, respeitando o patrimônio natural e minimizando os impactos de degradação ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma equipe usa um sistema de polias com vantagem mecânica 3 para içar um praticante de 68 kg verticalmente 10 m. Considerando eficiência do sistema 80% (perdas por atrito), determine: a) força mínima aplicada F pelo socorrista; b) trabalho realizado pelo socorrista; c) energia dissipada por atrito. Use g = 10 m/s², W = F·d, energia para elevar = m·g·h. Apresente cálculos e unidades SI.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Dados: m = 68 kg, h = 10 m, VM = 3, ? = 0.80, g = 10 m/s². 1) Energia necessária para elevar a carga: E_out = m·g·h = 68·10·10 = 6800 J. 2) Trabalho de entrada considerando eficiência: E_in = E_out / ? = 6800 / 0.8 = 8500 J. 3) Distância que o socorrista puxa a corda: d_pull = VM·h = 3·10 = 30 m. 4) Força aplicada pelo socorrista: F = E_in / d_pull = 8500 / 30 ˜ 283.33 N. 5) Trabalho realizado pelo socorrista: W_s = F·d_pull = 283.33·30 = 8500 J (confere E_in). 6) Energia dissipada por atrito: E_diss = E_in - E_out = 8500 - 6800 = 1700 J. Conclusões (unidades SI): a) F ˜ 283 N; b) trabalho ˜ 8,500 J; c) energia dissipada ˜ 1,700 J.
Explicação
Os cálculos realizados consideram a relação entre a energia necessária para elevar a carga e a eficiência do sistema, permitindo determinar o trabalho de entrada e a força aplicada. A distância que o socorrista puxa a corda é multiplicada pela vantagem mecânica, o que é fundamental para encontrar a força mínima. Por fim, a diferença entre o trabalho de entrada e a energia útil revela a energia dissipada por atrito, refletindo as perdas do sistema.
Raio-X da questão
vantagem mecânica e trabalho
avaliacao
vantagem mecânica · trabalho e energia
Revisar os conceitos de trabalho, força e eficiência em sistemas de polias.
O aluno pode confundir a força aplicada com a força resultante, não considerando a eficiência do sistema ao calcular a força mínima necessária.
ciencia_tecnologia
autogestao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- (Dissertativa) Em uma operação de resgate, um(a) socorrista usa um sistema de polias ideal com vantagem mecânica MA = 3…
- Em uma operação de resgate na natureza, um socorrista controla a descida de uma vítima de massa m = 80 kg usando um…
- Em uma atividade de aventura, um grupo precisa içar um equipamento de massa m = 18 kg do fundo de um vale até o…
- Quatro socorristas carregam uma maca com pessoa de massa m = 80 kg por uma rampa inclinada ? = 12°; deslocamento ao…
- Em uma tirolesa, um praticante de massa m = 70 kg parte do repouso à altura h1 = 8,0 m e chega à plataforma final à…
- Projete um levantamento vertical seguro: líder mL = 72 kg ergue parceiro/a mP = 48 kg verticalmente h = 0,60 m em t =…
Todas as questões de Práticas corporais de aventura na natureza
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog