2- Um caminhão trafega por uma estrada retilínea quando o motorista vê um animal na pista e freia. Enquanto o caminhão diminui a velocidade, uma carga que estava na sua carroceria desliza por 3,0m e para.
Se o peso da carga era de 600N e o coeficiente de atrito di- nâmico entre as superfícies da carga e da carroceria era 0,80, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito, suposta constante, nesse deslocamento foi de:
a) 480J. b) 720J. c) 900J. d) 1440J
Se o peso da carga era de 600N e o coeficiente de atrito di- nâmico entre as superfícies da carga e da carroceria era 0,80, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito, suposta constante, nesse deslocamento foi de:
a) 480J. b) 720J. c) 900J. d) 1440J
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre trabalho realizado pela força de atrito quando uma carga de 600 N desliza por 3,0 metros na carroceria de um caminhão que está freando. Vamos usar conceitos de força de atrito, trabalho e coeficiente de atrito dinâmico para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que o trabalho realizado por uma força é calculado pela fórmula:
Onde:
- $ W $ é o trabalho,
- $ F $ é a força aplicada,
- $ d $ é a distância,
- $ \theta $ é o ângulo entre a força e a direção do deslocamento.
Passo 3
No nosso caso, a força que está realizando o trabalho é a força de atrito que age na direção oposta ao movimento da carga. O ângulo $ \theta $ entre a força de atrito e o deslocamento é de 180° porque eles estão em direções opostas.
Passo 4
Vamos calcular a força de atrito ($ F_{atrito} $). A força de atrito dinâmico é dada por:
Onde:
- $ \mu $ é o coeficiente de atrito dinâmico (0,80 neste caso),
- $ N $ é a força normal. Como a carga está sobre a carroceria, a força normal é igual ao peso da carga ($ N = 600,N $).
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula da força de atrito:
Passo 6
Agora, vamos calcular o trabalho realizado pela força de atrito usando a fórmula do trabalho:
Sabemos que $ \cos(180°) = -1 $, então:
Resposta
O módulo do trabalho realizado pela força de atrito é 1440 J. Portanto, a resposta correta é a opção d) 1440J.