Uma pessoa arrasta um caixote de de massa sobre uma superfície horizontal puxando-o com uma força constante, de módulo , como indica a figura. 0 mo vimento do caixote é horizontal e há atrito entre o caixote e o piso. Sabendo que a força de atrito é e que o deslocamento do caixote foi de , pedem-se: a) o trabalho da força ; b) o trabalho da força de atrito; c) o trabalho da força normal; d) o trabalho da força peso; e) o trabalho da força resultante.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um caixote de massa sendo puxado por uma força constante de numa superfície horizontal. Tem também uma força de atrito de agindo contra o movimento. O deslocamento do caixote é de . A gente vai calcular o trabalho feito por várias forças envolvidas nessa situação. Para isso, vamos usar a fórmula do trabalho:
Onde:
  • é o trabalho,
  • é a força,
  • é o deslocamento,
  • é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Passo 2

a) Trabalho da força
Primeiro, vamos calcular o trabalho feito pela força de . Como essa força está na mesma direção do deslocamento, o ângulo é , e .

Passo 3

b) Trabalho da força de atrito
Agora, a força de atrito de age na direção oposta ao deslocamento, então o ângulo é , e .

Passo 4

c) Trabalho da força normal
A força normal atua perpendicularmente ao deslocamento. Como o ângulo é , e , o trabalho feito pela força normal é zero.

Passo 5

d) Trabalho da força peso
A força peso também atua perpendicularmente ao deslocamento (para baixo), então o ângulo é , e . Portanto, o trabalho feito pela força peso é zero.

Passo 6

e) Trabalho da força resultante
A força resultante é a soma vetorial de todas as forças que atuam no caixote. Como as únicas forças horizontais são a força aplicada ( ) e a força de atrito ( ), a força resultante é:
Como a força resultante está na mesma direção do deslocamento, o ângulo é , e .

Resposta

a)
b)
c)
d)
e)

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O gráfico a seguir representa a intensidade da resultante de duas forças e que agem em uma partícula, em
função de sua posição sobre o eixo . Ambas as forças possuem intensidades constantes e estâo aplicadas na mesma direção do deslocamento da partícula. Sabendo-se que o módulo da força é , determinar o trabalho da força .
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