-45 Um bloco de 100 kg é puxado com velocidade constante de 5,0 m / s em um piso horizontal por uma força de 122 N que faz um ângulo de 37^circ acima da horizontal. Qual é a taxa com a qual a força realiza trabalho sobre o bloco?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um bloco de 100,kg sendo puxado com uma força de 122,N que faz um ângulo de 37^circ acima da horizontal. O bloco está se movendo a uma velocidade constante de 5,0,m/s em um piso horizontal. O conteúdo envolvido aqui é o Trabalho e Potência na Física, e vamos precisar usar fórmulas de potência e decomposição de forças para resolver.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que como o bloco está se movendo com velocidade constante, isso significa que a aceleração é zero. Portanto, a força horizontal resultante também é zero, o que implica que a força aplicada está equilibrando as forças de atrito.

Passo 3

Para encontrar a taxa com a qual a força realiza trabalho, ou seja, a potência, usamos a fórmula da potência:
P = F cdot v
Aqui, F é a força aplicada e v é a velocidade do bloco.

Passo 4

Como a força está fazendo um ângulo de 37^circ acima da horizontal, precisamos encontrar apenas a componente horizontal dessa força para calcular a potência. A componente horizontal da força ( Fx) é dada por:
Fx = F cdot cos(theta)
Onde F = 122,N e theta = 37^circ.

Passo 5

Vamos calcular Fx:
Fx = 122,N cdot cos(37^circ)
Lembrando que cos(37^circ) approx 0,7986.
Fx approx 122,N cdot 0,7986 approx 97,3,N

Passo 6

Agora que temos Fx, podemos calcular a potência:
P = Fx cdot v = 97,3,N cdot 5,0,m/s
P approx 486,5,W

Resposta

A taxa com a qual a força realiza trabalho sobre o bloco é aproximadamente 486,5,W.

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