Física I(FUVEST 2017) Dinâmica Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

Moderador: [ Moderadores TTB ]

Avatar do usuário
Autor do Tópico
lincoln1000
2 - Nerd
Mensagens: 350
Registrado em: Dom 02 Jul, 2017 00:11
Última visita: 31-07-20
Contato:
Jan 2018 05 17:35

(FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Um atleta de peso [tex3]700N[/tex3] corre 100 metros rasos em 10 segundos. Os gráficos dos módulos da sua velocidade horizontal, [tex3]v[/tex3] , e da sua aceleração horizontal, [tex3]a[/tex3] , ambas em função do tempo [tex3]t[/tex3] , estão na página de respostas.
Sem título.png
Sem título.png (61.92 KiB) Exibido 1866 vezes
Determine
a) a distância [tex3]d[/tex3] que o atleta percorreu durante os primeiros 7 segundos da corrida;
Resposta

[tex3]d=67m[/tex3]
b) o módulo [tex3]F[/tex3] da componente horizontal da força resultante sobre o atleta no instante [tex3]t = 1 s[/tex3] ;
Resposta

[tex3]F=280N[/tex3]
c) a energia cinética [tex3]E[/tex3] do atleta no instante [tex3]t = 10 s[/tex3] ;
Resposta

[tex3]E=4235J[/tex3]
d) a potência mecânica média [tex3]P[/tex3] utilizada, durante a corrida, para acelerar o atleta na direção horizontal.
Resposta

[tex3]P=605J[/tex3]
Note e adote
Aceleração da gravidade = [tex3]10 m/s^2[/tex3]



"Como é que vão aprender sem incentivo de alguém, sem orgulho e sem respeito, sem saúde e sem paz."

Avatar do usuário
Gauss
2 - Nerd
Mensagens: 727
Registrado em: Sáb 20 Jun, 2015 19:25
Última visita: 11-10-23
Jan 2018 05 19:31

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por Gauss »

a) Como entre os instantes 7s e 10s o movimento é uniforme, o deslocamento [tex3]d’[/tex3] neste trecho é dado por:

d’ = v ⋅∆t \Rightarrow 11 ⋅ (10 – 7) \Rightarrow d’ = 33 m

Assim, a distância d é dada por:

[tex3]d = 100 – d’ = 100 – 33 \Rightarrow \boxed{ d = 67 m}[/tex3]

b) Como a massa do atleta é [tex3]m = P/g = 700/10 = 70 kg[/tex3] e no instante [tex3]t = 1s[/tex3] a aceleração é [tex3]4 m/s^2[/tex3] , do Princípio Fundamental da Dinâmica, temos:

[tex3]R = mγ\Rightarrow F = 70 ⋅ 4 \Rightarrow F = 280 N[/tex3]

c) Como em [tex3]t = 10 s[/tex3] a velocidade é [tex3]11 m/s[/tex3] , temos:

[tex3]E_c=\frac{mv^2}{2}=\frac{70\cdot 11^2}{2}\Rightarrow \boxed{E= 4 235 J}[/tex3]

d) Considerando-se o trecho acelerado de 0 a 7s, a potência média para acelerar o atleta na direção horizontal é dada por:

[tex3]P_m=\frac{\Delta E}{\Delta t}\Rightarrow \frac{E-\cancelto{0}{E_0}}{\Delta t}=\frac{4235}{7}\Rightarrow \boxed{P=605W} [/tex3]

Observação:

A potência média do atleta durante toda a corrida é dada por:

[tex3]P_m=\frac{\Delta E}{\Delta t}\Rightarrow P_m=\frac{E_c^f-\cancelto{0}{E_c^f}}{\Delta t}=\frac{4235}{10}\Rightarrow \boxed{P_m=423,5W}[/tex3]

Fonte: https://www.etapa.com.br/etaparesolve/e ... ais/15.pdf

Última edição: caju (Sex 05 Jan, 2018 19:55). Total de 1 vez.
Razão: Colocar texto referenciado no link externo (para manter o fórum independente de sites externos).



Avatar do usuário
Autor do Tópico
lincoln1000
2 - Nerd
Mensagens: 350
Registrado em: Dom 02 Jul, 2017 00:11
Última visita: 31-07-20
Contato:
Jan 2018 05 19:44

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Sobre a forma como foi resolvida a letra a), teria algum outro jeito ou só assim mesmo?


"Como é que vão aprender sem incentivo de alguém, sem orgulho e sem respeito, sem saúde e sem paz."

Avatar do usuário
lorramrj
3 - Destaque
Mensagens: 372
Registrado em: Qui 27 Nov, 2014 15:46
Última visita: 28-02-24
Jan 2018 05 19:55

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por lorramrj »

Se souber a função que representa a velocidade dar para integrar de 0 até 7s.

[tex3]v(t) = dx/dt [/tex3]

[tex3]\Delta x = \int_{0}^{7} v(t) dt [/tex3]


Engenharia da Computação | PUC-RIO

O que sabemos não é muito. O que não sabemos é imenso.”
:-> [tex3]\textbf{S. P. Laplace}[/tex3]

Avatar do usuário
Autor do Tópico
lincoln1000
2 - Nerd
Mensagens: 350
Registrado em: Dom 02 Jul, 2017 00:11
Última visita: 31-07-20
Contato:
Jan 2018 05 19:59

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Hm, imaginei que poderia envolver cálculo, ainda não estudei sobre. Mas obrigado!


"Como é que vão aprender sem incentivo de alguém, sem orgulho e sem respeito, sem saúde e sem paz."

Catador
1 - Trainee
Mensagens: 88
Registrado em: Sáb 08 Fev, 2014 03:33
Última visita: 08-07-20
Jan 2018 05 22:01

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por Catador »

lincoln1000 escreveu:
Sex 05 Jan, 2018 19:59
Hm, imaginei que poderia envolver cálculo, ainda não estudei sobre. Mas obrigado!
Para resolver por cálculo ali teria que descobrir a função que gerou o gráfico nesse trecho, mas você poderia fazer uma aproximação decompondo a figura em várias áreas encontrando a área aproximada para o intervalo de 0 à 7 segundos. Eu não sei se a banca aceitaria isso, mas não deixa de ser uma aproximação interessante.



Avatar do usuário
Gauss
2 - Nerd
Mensagens: 727
Registrado em: Sáb 20 Jun, 2015 19:25
Última visita: 11-10-23
Jan 2018 05 22:17

Re: (FUVEST 2017) Dinâmica

Mensagem não lida por Gauss »

"Para resolver por cálculo ali teria que descobrir a função que gerou o gráfico nesse trecho, mas você poderia fazer uma aproximação decompondo a figura em várias áreas encontrando a área aproximada para o intervalo de 0 à 7 segundos. Eu não sei se a banca aceitaria isso, mas não deixa de ser uma aproximação interessante."

Oi, Catador. Até onde eu sei, ao utilizar o conteúdo de cálculo na segunda fase de um vestibular tradicional você tem de demonstrar (demonstrar mesmo, ou seja, demonstrar formalmente) todos os passos que fogem daquilo que é abrangido pelos ensinos fundamental e médio. Mas ainda assim acho que a banca não aceitaria. Mas é uma ideia legal.




Responder
  • Tópicos Semelhantes
    Respostas
    Exibições
    Última msg
  • Nova mensagem EFOMM - 2017 - Combinatória
    por JohnnyEN » » em IME / ITA
    2 Respostas
    1631 Exibições
    Última msg por lbdmk
  • Nova mensagem (UEPG, 2017.1) Razão e Proporção
    por Larissalongo » » em Pré-Vestibular
    1 Respostas
    919 Exibições
    Última msg por petras
  • Nova mensagem (EFOMM - 2017) Condicionais
    por JohnnyEN » » em Gramática
    5 Respostas
    2328 Exibições
    Última msg por MatheusBorges
  • Nova mensagem UnirG - 2017.2
    por Debouismo » » em Física II
    1 Respostas
    1106 Exibições
    Última msg por lmsodre
  • Nova mensagem UNITINS 2017 | Porcenttagem
    por girlpowers2 » » em Ensino Superior
    1 Respostas
    823 Exibições
    Última msg por csmarcelo

Voltar para “Física I”