Um bloco de massa m=2 kg é empurrado por uma distância d=1.8 ao longo de uma mesa horizontal por uma força aplicada constante de módulo F=17 N direcionada a um ângulo theta= 20^circ, abaixo da horizontal como ilustrado abaixo. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é 0.24 , e ele tem velocidade escalar 1.3 m / s no inicio deste processo.
b) Determine o trabalho realizado no bloco pela força normal:

Passo 1

Beleza, vamos resolver a parte b desse exercício juntos! A gente tem um bloco de 2 kg sendo empurrado numa mesa horizontal por uma força de 17 N que faz um ângulo de 20 graus abaixo da horizontal. A distância empurrada é de 1,8 metros. O atrito cinético entre o bloco e a mesa é 0,24, e o bloco começa com uma velocidade de 1,3 m/s. Aqui, nosso foco é descobrir o trabalho realizado pela força normal. Vamos precisar entender um pouco sobre trabalho e forças envolvidas nesse cenário.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é força normal. A força normal é a força que uma superfície exerce para suportar o peso de um objeto que está sobre ela, funcionando perpendicularmente à superfície. No caso da mesa, a força normal está para cima, enquanto o deslocamento do bloco é horizontal.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre trabalho. O trabalho realizado por uma força é calculado pela fórmula:
W = F cdot d = F cdot d cdot cos(phi)
Onde:
  • é o trabalho,
  • é a força,
  • é o deslocamento,
  • é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Passo 4

No nosso caso, queremos o trabalho realizado pela força normal. Já que a força normal atua perpendicularmente ao deslocamento (a força está para cima e o deslocamento é horizontal), o ângulo entre elas é de 90 graus.

Passo 5

Vamos usar a fórmula do trabalho com Wnormal = Fnormal cdot d cdot cos(90^circ) :
Wnormal = Fnormal cdot d cdot 0 = 0
Sabemos que , então:

Resposta

O trabalho realizado pela força normal no bloco é zero joules.

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