Um homem empurra um caixote de 10kg com velocidade constante de 2m/s, durante 6s. Sabendo que o coeficiente de atrito entre a caixa e o soalho é ų=0.1, qual é em Joules, o trabalho realizado pelo homem?.
Passo 1
Vamos entender o problema: Um homem está empurrando um caixote de 10 kg com velocidade constante de 2 m/s durante 6 segundos. Sabemos que o coeficiente de atrito entre o caixote e o chão é μ = 0,1. Queremos descobrir quanto trabalho, em Joules, o homem realiza ao empurrar o caixote. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força de atrito, trabalho e a relação entre elas.
Passo 2
Primeiro, como o caixote está se movendo com velocidade constante, isso significa que a força que o homem aplica é igual à força de atrito que está atuando contra o movimento. Ou seja:
Passo 3
A força de atrito pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
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Passo 4
O peso do caixote é dado por:
Onde:
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Calculando:
Passo 5
Agora, calculamos a força de atrito:
Passo 6
Como a força que o homem aplica é igual à força de atrito, temos:
Passo 7
O trabalho realizado é dado pela fórmula:
Onde:
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Passo 8
Primeiro, encontramos a distância percorrida. Sabemos que:
Rearranjando:
Passo 9
Agora, calculamos o trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pelo homem é de 117,6 Joules.