PUC Minas 2015 (2º semestre, Medicina) — questão 56 de Física

Gabarito CEnergia — mesmo trabalho em menos tempo: potênciaVestibular 2º semestre · Medicina
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 56 de Física do PUC Minas 2015 (2º semestre, Medicina)

Enunciado em texto

Um halterofilista, ao realizar treinamentos, consegue levantar um haltere de 100 Kg, a uma altura de 2,0 m em 10 s. Após uma semana de treinamentos, ele consegue realizar o mesmo exercício num tempo de 5,0 segundos. Na segunda semana, a grandeza física que mudou foi:

(A) a força de atração da Terra sobre o haltere.

(B) a variação da energia potencial gravitacional do haltere.

(C) a potência desenvolvida pelo halterofilista.

(D) o trabalho realizado sobre o haltere.

(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2015 (2º semestre), Medicina — PUC Minas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).

Resolução comentada

O que a questão pede: o que muda quando o mesmo levantamento é feito na metade do tempo.

Passo 1 — o que não muda. O haltere é o mesmo (100 kg) e sobe a mesma altura (2,0 m). Então não mudam o peso (a força de atração da Terra), a variação de energia potencial e o trabalho para erguê-lo:

τ=mgh=100×10×2,0=2000 J\tau = m g h = 100 \times 10 \times 2{,}0 = 2000\ \text{J}

Passo 2 — o que muda. Potência é trabalho por tempo. Com o mesmo trabalho em metade do tempo, a potência dobra:

P1=200010=200 WP_1 = \frac{2000}{10} = 200\ \text{W}

P2=20005,0=400 WP_2 = \frac{2000}{5{,}0} = 400\ \text{W}

(Usamos g = 10 m/s² só para ilustrar; a conclusão não depende do valor de g.)

Por que não as outras: (A) o peso depende só da massa e de g, que não mudaram; (B) e (D) dependem só de m, g e h, que também não mudaram.

⚠️ A armadilha: achar que, por estar mais forte, o atleta “faz mais trabalho”. O trabalho para erguer o haltere é o mesmo; ele só o faz mais rápido, ou seja, com mais potência.

A ideia em uma frase: o mesmo trabalho feito em menos tempo significa maior potência (P = τ/Δt).

Resposta: alternativa C (a potência desenvolvida).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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