Um bloco de massa
é empurrado por uma distância
ao longo de uma mesa horizontal por uma força aplicada constante de módulo
direcionada a um ângulo
, 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
no inicio deste processo.
b) Determine o trabalho realizado no bloco pela força normal:
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:
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
:
Sabemos que
, então:
Resposta
O trabalho realizado pela força normal no bloco é zero joules.