Dois praticantes movem uma balsa manual com massa total m = 200 kg (incluindo pessoas) horizontalmente por d =…

Questão

Dois praticantes movem uma balsa manual com massa total m = 200 kg (incluindo pessoas) horizontalmente por d = 30 m contra uma resistência constante de 120 N, mantendo velocidade constante v = 0,5 m/s. Calcule o trabalho realizado pela força de tração total e a potência média desenvolvida por cada praticante. (Considere divisão igual da força entre os dois.)

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

Resposta esperada

Para velocidade constante, a tração total FT deve igualar a resistência R = 120 N. Trabalho realizado pela tração: W = FT·d = R·d = 120 N · 30 m = 3600 J (joules). Potência média total: P = FT·v = R·v = 120 N · 0,5 m/s = 60 W (watts). Potência por praticante (dividida igualmente): P_indiv = P/2 = 30 W. Observações físicas e de segurança: manter velocidade constante implica equilíbrio de forças horizontais; energia fornecida (3600 J) é dissipada por atrito e resistência da corrente, não armazenada. Potência baixa por pessoa (30 W) reduz fadiga e risco de erro, favorecendo segurança. Para minimizar impacto ambiental e esforço, recomenda-se reduzir resistência (evitar arrasto excessivo causando erosão) e usar técnicas mecânicas (polias, alavancas) que diminuam potência humana exigida sem aumentar perda de energia no meio.

Explicação

A tração total deve igualar a resistência para manter a velocidade constante, o que resulta no cálculo do trabalho realizado e da potência média. A divisão da potência entre os praticantes demonstra a carga de trabalho individual, que é baixa o suficiente para evitar fadiga excessiva. Além disso, as observações sobre segurança e eficiência destacam a importância de técnicas que minimizem o esforço e o impacto ambiental.

Raio-X da questão

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