As forças constantes
e
agem juntas em uma partícula durante um deslocamento da posição
para a posição
. Determine o trabalho total realizado sobre a partícula.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de física, mais especificamente de trabalho e energia, onde precisamos calcular o trabalho total realizado sobre uma partícula. Para isso, vamos precisar entender o que é trabalho, como somar forças vetoriais e calcular o produto escalar entre forças e deslocamento. Vamos resolver isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as forças que estão agindo na partícula. Temos duas forças constantes:
O trabalho total será calculado usando a força resultante dessas duas forças.
Passo 3
Vamos encontrar a força resultante (
) somando as duas forças vetoriais:
Passo 4
Agora, vamos determinar o vetor deslocamento (
). A partícula se move de
para
. O deslocamento é dado por:
Como o trabalho envolve a força em Newtons e o deslocamento deve estar em metros, vamos converter os centímetros para metros:
Passo 5
O trabalho (
) realizado por uma força constante ao longo de um deslocamento é dado pelo produto escalar entre a força resultante e o deslocamento:
Vamos calcular esse produto escalar:
Resposta
O trabalho total realizado sobre a partícula é de 2,20 Joules.
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