A locomotiva Big Boy podia puxar trens de 6000 toneladas com uma força de 602148 N (135375 lb). Nesse nível de força, cerca de quanto trabalho a locomotiva realizaou na jornada de 605 km (aproximadamente em līnha reta) de São Francisco a Los Angeles?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a locomotiva Big Boy que consegue puxar trens de 6000 toneladas com uma força de 602148 N. A pergunta é: quanto trabalho essa locomotiva realizou durante uma viagem de 605 km de São Francisco a Los Angeles? Vamos usar os conceitos de física, mais especificamente do trabalho e força.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a definição de trabalho na física. O trabalho realizado por uma força é dado pela fórmula:
Onde:
  • é o trabalho,
  • é a força aplicada,
  • é a distância percorrida,
  • é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
No nosso caso, a força está na mesma direção do movimento, então graus e . Assim, a fórmula simplifica para:

Passo 3

Agora, vamos identificar os valores que temos:
  • Força ( ): 602148 N
  • Distância ( ): 605 km
Mas atenção! Precisamos que as unidades estejam compatíveis. A força está em Newtons (N) e a distância em quilômetros (km). Vamos converter a distância para metros (m), já que 1 km = 1000 m.

Passo 4

Com as unidades ajustadas, agora podemos calcular o trabalho:

Passo 5

Vamos fazer a multiplicação:
Primeiro multiplicamos 602148 por 600000:
Depois multiplicamos 602148 por 5,000:
Agora, somamos os dois resultados:

Passo 6

Simplificando os zeros, podemos escrever o trabalho realizado em bilhões de joules:

Resposta

A locomotiva Big Boy realizou aproximadamente joules de trabalho na jornada de 605 km de São Francisco a Los Angeles.

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