Um operário empurra um engradado de repolhos (massa total
) sobre um piso de concreto com uma força horizontal constante
de módulo 40 N . Em um
deslocamento retilíneo de módulo
, a velocidade do engradado diminui de
para
.
(a) Qual foi o trabalho realizado pela força
e sobre que sistema esse trabalho foi realizado?
deslocamento retilíneo de módulo
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o enunciado está nos dizendo. Temos um operário que está empurrando um engradado de repolhos com uma massa total de
usando uma força horizontal constante de
. Ele empurra esse engradado por uma distância de
, e durante esse deslocamento, a velocidade do engradado diminui de
para
.
O conteúdo da matéria que vamos utilizar aqui é o trabalho realizado por uma força e sistemas físicos. Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular o trabalho realizado por uma força e identificar sobre qual sistema esse trabalho está sendo realizado.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula básica do trabalho realizado por uma força constante quando ela está na mesma direção do deslocamento:
Aqui,
é o trabalho,
é a força aplicada, e
é a distância percorrida na direção da força.
Passo 3
Substituindo os valores fornecidos no enunciado:
Então, o trabalho realizado pela força
é de
(joules).
Passo 4
Agora, vamos identificar sobre qual sistema esse trabalho foi realizado. O trabalho é realizado sobre o engradado de repolhos. Isso significa que a força aplicada pelo operário está transferindo energia para o engradado, fazendo com que ele se mova, ainda que sua velocidade esteja diminuindo devido a outras forças como o atrito.
Resposta
O trabalho realizado pela força
foi de
e esse trabalho foi realizado sobre o sistema do engradado de repolhos.
Exercícios relacionados
Um pacote de pralina está sobre um piso sem atrito, preso à extremidade livre de uma mola, como na Fig. 7-11a. Uma força aplicada para a direita, de módulo
, seria necessária para manter o bloco em
.
(a) Qual é o trabalho realizado sobre o bloco pela força elástica da mola se o bloco é puxado para a direita de 0 até
?
(a) Qual é o trabalho realizado sobre o bloco pela força elástica da mola se o bloco é puxado para a direita de
A força
, com
em metros, age sobre uma partícula, mudando apenas a energia cinética da partícula. Qual é o trabalho realizado sobre a partícula quando ela se desloca das coordenadas
) para (
)? A velocidade da partícula aumenta, diminui ou permanece a mesma?
Uma partícula de
se move ao longo de um eixo
, em um movimento unidimensional, sob a ação de uma força conservativa. A Fig. 8-10a mostra a energia potencial
associada à força. Isso significa que se a partícula for colocada em qualquer posição entre
terá o valor indicado de
. Em
, a velocidade da partícula é
.
(a) Determine a velocidade da partícula em a partir da Fig. 8-10a.
(a) Determine a velocidade da partícula em
Na figura ao lado, um pequeno bloco, de massa
, pode deslizar em uma pista sem atrito que forma um loop de raio
. O bloco é liberado a partir do repouso no ponto P , a uma altura
acima do ponto mais baixo do loop. Qual é o módulo da componente (a) horizontal e (b) vertical da força resultante que atua sobre o bloco no ponto Q ? © De que altura h o bloco deveria ser liberado, a partir do repouso, para ficar na iminência de perder contato com a superfície no alto do loop? (Iminência de perder o contato significa que a força normal exercida pelo loop sobre o bloco é nula nesse instante.)