Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 6.Revisão - Ex. 39
36)
Um cabo com 20 m e com uma densidade linear de 2 kg/m estar dependurado na vertical, ache o trabalho feito ao levantar todo o cabo.
Passo 1
Sabemos que trabalho é a integral da função força em relação a distância x percorrida
W= mas na corda a única força que age é o peso da corda. Mas o problema é que a medida que a corda sobe a massa vai diminuindo portanto o peso varia. Logo devemos encontrar uma relação entre peso e a distância vertical .
Fazemos então que a variação da massa da corda sobre a variação do tamanho é uma densidade constante , pois a proporção permanece .
De modo analítico onde dl é a densidade linear
Assim,
Integrando ambos os membros, temos
m = -2x + c
para encontrar c basta a gente lembrar que quando x=0 ou seja, no inicio do movimento há a massa total da corda, então para x=0 m= massa total da corda
kg, então
40= -2*0 + c logo c= 40
Então
O trabalho é a integral da função peso da corda que é
Passo 2
Então o trabalho é
W = = 400 j
OBs: note que eu não usei a gravidade pois se usar vai dar errado o resultado com o gabarito ( acredito que o livro considerou a massa como o “peso” mas a analise dimensional estar muito errada. O resultado só será correto se multiplicarmos 400 por g, sendo g a gravidade.
Resposta
W = = 400 j
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)