Um bloco de 15 kg é arrastado com velocidade constante sobre uma superfície horizontal rugosa por uma força de 70 N que atua com um ângulo de 20^circ em relação à horizontal. O bloco se desloca por 5 m e o coeficiente de atrito cinético é 0,30 . Determine o trabalho realizado por:
© a força da gravidade,

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um bloco de 15 kg sendo puxado com uma força de 70 N que faz um ângulo de 20^circ em relação à horizontal. O bloco se move 5 metros sobre uma superfície rugosa, onde o coeficiente de atrito cinético é 0,30. A gente precisa descobrir o trabalho realizado pela força da gravidade nesse cenário.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho na física. O trabalho ( W) de uma força é dado pela fórmula:
W = F cdot d cdot cos(theta)
Onde:
  • F é a magnitude da força,
  • d é a distância percorrida,
  • theta é o ângulo entre a direção da força e a direção do movimento.

Passo 3

Agora, vamos identificar os elementos para a força da gravidade. A força da gravidade ( Fg) age para baixo, com magnitude igual ao peso do bloco. O peso é calculado por:
Fg = m cdot g
Onde:
  • m = 15 , kg,
  • g = 9,8 , m/s²².
Vamos calcular:
Fg = 15 times 9,8 = 147 , N

Passo 4

O próximo passo é determinar o ângulo entre a força da gravidade e a direção do movimento. Como o bloco se move horizontalmente e a força da gravidade é vertical para baixo, o ângulo theta é de 90^circ.

Passo 5

Agora, aplicamos a fórmula do trabalho para a força da gravidade:
Wg = Fg cdot d cdot cos(theta)
Substituindo os valores:
Wg = 147 , N times 5 , m times cos(90^circ)

Passo 6

Sabemos que cos(90^circ) = 0. Portanto:
Wg = 147 times 5 times 0 = 0 , J

Resposta

O trabalho realizado pela força da gravidade é 0 joules.

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