Um pedreiro, em uma construção civil, eleva, com velocidade constante, um balde com areia, de massa
, até uma altura
, utilizando uma roldana e corda. Para realizar esse movimento, sabe-se que ele gastou 10 segundos. O valor da força
que o pedreiro exerceu foi de 150 N para que o balde subisse com velocidade constante. Considerando que o trabalho realizado para tal tarefa foi de 450 J e, ainda, que
, qual a potência desenvolvida pelo pedreiro?
X 3 w.
B) 15 W .
C) 30 W .
D) 45 W .
B) 15 W .
C) 30 W .
D) 45 W .
Passo 1
O enunciado pede para calcular a potência desenvolvida pelo pedreiro. Dados fornecidos:
- massa do balde:
. - altura subida:
. - tempo gasto:
. - força aplicada pelo pedreiro:
. - trabalho informado:
. - aceleração da gravidade:
.
Pergunta explícita: qual é a potência desenvolvida pelo pedreiro?
Há também uma imagem anexada ao enunciado; informações legíveis estão listadas na seção “
Passo 2
Conceito de trabalho (mini-aula): o trabalho realizado por uma força constante que age na mesma direção do deslocamento é dado por
onde
é o trabalho (em joules,
),
é a força (em newtons,
) e
é o deslocamento na direção da força (em metros,
). Aqui a força do pedreiro está vertical e o deslocamento também é vertical para cima, então a fórmula vale direta. Observação: o enunciado já informou
, e podemos verificar que
o que coincide com o dado.
Passo 3
Conceito de potência (mini-aula): potência média é a taxa de realização de trabalho no tempo. A definição é
onde
é a potência média (em watts,
),
é o trabalho (em
) e
é o intervalo de tempo (em
). Lembre-se:
.
Passo 4
Aplicando a fórmula da potência com os valores dados: substituir
e
.
Passo 5
Método alternativo (útil pra prova): potência também pode ser calculada como
, onde
é a velocidade constante do balde. Primeiro calcule a velocidade:
Então
mesmo resultado — bom para conferir.
Passo 6
Interpretação final e escolha da alternativa: a potência desenvolvida pelo pedreiro é
, que corresponde à alternativa D).
Resposta
D)