Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler - Capítulo 7.1 - Ex. 12

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Estime (a) a variação de sua energia potencial gravitacional quando você viaja em um elevador do térreo até o topo do Empire State Building (EUA), (b) a força média exercida sobre você pelo elevador durante esta viagem e (c) a potência média desenvolvida por essa força. O prédio tem 102 andares. (Você pode ter que precisar estimar a duração da viagem.)

Passo 1

Letra (a)

A variação de energia gravitacional é dada por:

Δ U = m g h

Jogando os valores:

Δ U = 70 9,81 357

Δ U = 245   k J

Passo 2

Letra (b)

O trabalho é dado por:

W = F d

O trabalho é igual à variação de energia:

W = Δ U

Além disso, d é a altura h :

Δ U = F h

Isola o F :

F = Δ U h

Agora a gente joga os valores:

F = 245000 357 = 687   N

Passo 3

Letra (c)

A potência é dada por:

P = Δ U Δ t

P = 245000 180 = 1,36   k W

Resposta

Letra (a): Δ U = 245   k J

Letra (b): F = 687   N

Letra (c): P = 1,36   k W

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