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
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,
© 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
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 (
) de uma força é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a magnitude da força, -
é a distância percorrida, -
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 (
) age para baixo, com magnitude igual ao peso do bloco. O peso é calculado por:
Onde:
-
, -
.
Vamos calcular:
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
é de
.
Passo 5
Agora, aplicamos a fórmula do trabalho para a força da gravidade:
Substituindo os valores:
Passo 6
Sabemos que
. Portanto:
Resposta
O trabalho realizado pela força da gravidade é 0 joules.