Observe a reprodução da tela Cena rural, de Cândido Portinari, na qual um trabalhador faz uso de uma enxada…

Questão

Observe a reprodução da tela Cena rural, de Cândido Portinari, na qual um trabalhador faz uso de uma enxada. Considere que um lavrador utiliza uma enxada de massa igual a 1,3 kg. Para realizar determinada tarefa, ele faz um movimento com a enxada que desloca seu centro de massa C entre os pontos x e y, sucessivamente, em uma altura h média de 0,8 m. Esse movimento é repetido 50 vezes, de modo que, ao final da tarefa, a força exercida pelo lavrador realiza o trabalho T. Observe o esquema: Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s², o valor mínimo de T, em joules, é igual a: Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s², o valor mínimo de T, em joules, é igual a: (UERJ 2021)

1. A) 640
2. B) 520
3. C) 480
4. D) 360

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. Massa da enxada m = 1,3 kg, aceleração da gravidade g = 10 m/s², altura média de cada movimento h = 0,8 m e número de repetições n = 50. O trabalho mínimo é aquele realizado pela força do lavrador para vencer o peso da enxada em cada subida, sem gasto adicional de energia.
2. Calcule o trabalho da força em um único movimento. Como a força peso atua contra o deslocamento vertical de subida, o trabalho mínimo por movimento é o módulo do trabalho do peso: P = m·g = 1,3 × 10 = 13 N. Então T1 = P·h = 13 × 0,8 = 10,4 J.
3. Multiplique pelo número de repetições. T = 50 × 10,4 = 520 J. Esse é o valor mínimo de T, alternativa B, que é o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas. A alternativa A (640 J) não corresponde a 50 vezes o produto m·g·h com os dados do enunciado, pois 640 J implicaria um valor de energia por movimento de 12,8 J. A alternativa C (480 J) daria 9,6 J por movimento, valor que não resulta de m·g·h com m = 1,3 kg. A alternativa D (360 J) daria 7,2 J por movimento, que também não resulta da multiplicação correta dos dados.
5. Conclusão. Para trabalho mínimo com força peso e altura média h, use T = n·m·g·h = 50 × 1,3 × 10 × 0,8 = 520 J.

💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula trabalho = força x deslocamento x número de repetições.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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