Um nadador de 67 kg salta uma torre de 5 m e passa para parar 1,9 abaixo da superfície da água O que é a força líquida exerce?
Veja como resolver esse problema:
1. Determine a mudança de altura: * O nadador cai a 5 metros da torre e depois outros 1,9 metros na água.
* Mudança total de altura (distância) =5 m + 1,9 m =6,9 m
2. Calcule a energia potencial perdida: * Energia potencial (PE) =mgh, onde:
* M =massa (67 kg)
* g =aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²)
* h =mudança de altura (6,9 m)
* PE =(67 kg) * (9,8 m/s²) * (6,9 m) ≈ 4580 j (joules)
3. Determine o trabalho realizado pela água: * Como o nadador para, toda a energia potencial é convertida em trabalho realizado pela água para parar o nadador.
* Trabalho (W) =PE =4580 J
4. Calcule a força líquida: * Trabalho (w) =força (f) * distância (d)
* F =w / d
* F =4580 J / 6,9 m ≈ 664 N (Newtons)
Portanto, a força líquida exercida no nadador pela água é de aproximadamente 664 n. Nota importante: Este cálculo pressupõe que toda a energia potencial seja convertida em trabalho realizado pela água. Na realidade, alguma energia seria perdida devido a fatores como atrito e calor.