(Mack-SP) Uma máquina simples foi utilizada para elevar uma carga de 1750 N a uma altura de 2 m com velocidade constante. O rendimento da máquina é
. Então, o trabalho realizado pel máquina vale:
(a) 5000 J ;
(b) 3500 J ;
© 1500 J ;
(d) 4500 J ;
(e) n.r.a.
(a) 5000 J ;
(b) 3500 J ;
© 1500 J ;
(d) 4500 J ;
(e) n.r.a.
Passo 1
Então, a gente tem uma máquina simples que levantou uma carga de 1750 N até uma altura de 2 metros, e isso foi feito com velocidade constante. A eficiência da máquina é de 70%. Nosso objetivo aqui é descobrir qual foi o trabalho realizado pela máquina. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de trabalho, eficiência e como eles se relacionam em máquinas simples.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho na física. Trabalho é basicamente a energia necessária para mover uma coisa. A fórmula para calcular o trabalho ($ W $) é:
onde $ F $ é a força aplicada e $ d $ é a distância que essa força move o objeto.
Passo 3
No nosso caso, a força $ F $ é de 1750 N e a distância $ d $ é de 2 metros. Então, substituindo na fórmula:
Esse valor, $ 3500 , J $, é o trabalho útil realizado, ou seja, a energia realmente utilizada para levantar a carga.
Passo 4
Agora, vamos falar sobre a eficiência da máquina. A eficiência ($ \eta $) nos diz quanto do trabalho que colocamos na máquina é realmente usado para fazer o trabalho útil. A fórmula da eficiência é:
Queremos encontrar o trabalho realizado pela máquina, que é o trabalho de entrada ($ W_{entrada} $). Sabemos que a eficiência é de 70%, então podemos rearranjar a fórmula para encontrar $ W_{entrada} $:
Resposta
O trabalho realizado pela máquina é 5000 J, ou seja, a opção (a) 5000 J.