Uma força constante F, horizontal, de intensidade 20 N , atua durante 8,0 s sobre um corpo de massa 4,0 kg que estava em repouso apoiado em uma superfície horizontal perfeitamente sem atrito. Não se considera o efeito do ar. Qual o trabalho realizado pela força F no citado intervalo de tempo?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está rolando aqui! Temos um corpo de 4 kg que está parado numa superfície que não tem atrito. Uma força constante de 20 N está puxando ele na horizontal por 8 segundos. Nosso objetivo é descobrir quanto trabalho essa força fez nesse tempo. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força, aceleração, movimento e trabalho na física.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a aceleração do corpo. Sabemos que a força (F) é igual à massa (m) vezes a aceleração (a), ou seja, $ F = m \times a $. Queremos achar a aceleração, então rearranjamos a fórmula:
F = m times a
Substituindo os valores:
a = Fm
Então, a aceleração é de a = 20, N4, kg = 5, m/s^2 .

Passo 3

Agora que sabemos a aceleração, vamos descobrir a distância que o corpo percorre durante os 8 segundos. Como o corpo parte do repouso, podemos usar a equação do movimento uniformemente acelerado:
s = 12 times a times t^2
Onde:
  • $ s $ é a distância
  • $ a $ é a aceleração
  • $ t $ é o tempo
Substituindo os valores:
s
Então, o corpo percorreu 160 metros.

Passo 4

Com a distância calculada, podemos agora calcular o trabalho realizado pela força. A fórmula do trabalho (W) é:
W = F times s
Onde:
  • $ W $ é o trabalho
  • $ F $ é a força
  • $ s $ é a distância
Substituindo os valores:
W

Resposta

O trabalho realizado pela força $ F $ nesse intervalo de tempo é 3200 J (Joules).

Exercícios relacionados