Para sua prova, considere:
A figura mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca
para a esquerda sobre um piso sem atrito. Os módulos das forças são
,
e
; o ângulo indicado é
. No deslocamento, qual é o trabalho total realizado sobre o baú pelas três foŕças (a) F1, (b)F2 e © F3?
A figura mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo! Temos um baú que se desloca 9 metros para a esquerda em um piso sem atrito. Três forças estão agindo sobre ele:
- F₁ = 5,00 N
- F₂ = 10,00 N (com um ângulo de 60°)
- F₃ = 3,00 N
A pergunta quer saber qual é o trabalho total feito pelo baú por cada uma dessas forças durante esse deslocamento. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é trabalho na física e como calcular usando as forças e o deslocamento.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho. Na física, trabalho (W) é a energia transferida quando uma força faz um objeto se mover. A fórmula para calcular o trabalho é:
Onde:
- F é a força aplicada,
- d é o deslocamento,
- θ é o ângulo entre a direção da força e a direção do deslocamento.
Vamos aplicar essa fórmula para cada uma das forças.
Passo 3
a) Trabalho realizado pela F₁
A força F₁ é de 5,00 N. Como a direção do deslocamento é para a esquerda, vamos assumir que F₁ também está sendo aplicada nessa mesma direção (ângulo θ = 0°).
Aplicando a fórmula:
b) Trabalho realizado pela F₂
A força F₂ é de 10,00 N e está aplicada com um ângulo de 60° em relação à direção do deslocamento.
Aplicando a fórmula:
c) Trabalho realizado pela F₃
A força F₃ é de 3,00 N. Vamos supor que essa força está na direção oposta ao deslocamento (ângulo θ = 180°).
Aplicando a fórmula:
Resposta
O trabalho total realizado sobre o baú pelas três forças é:
- a) F₁: 45 Joules
- b) F₂: 45 Joules
- c) F₃: -27 Joules
Exercícios relacionados
Para sua prova, considere:
A figura mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca para a esquerda sobre um piso sem atrito. Os módulos das forças são
,
e
; o ângulo indicado é
. (d) A energia cinética do baú aumenta, se mantém, ou diminui?
A figura mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca
Um balão em movimento vertical ascendente com velocidade constante de
está a 75 metros do solo quando um objeto se desprende dele. Considerando a aceleração da gravidade igual a
e desprezando a resistência do ar, determine o tempo, em segundos, que o objeto levará para atingir o solo.
A particula
de massa
se desloca para a direita com uma velocidade
. Em certo insfante, a particula
sofre uma colisāo elistica frontal com a particula
em repouso, cuja massa í
.
Para sua prova, considere:
A figura mostra a aceleração de uma partícula de sob a ação de uma força F. que desloca a partícula ao longo de um eixo x , a partir do repouso, de
a
. A escala vertical do gráfico é definida por
. Qual é a velocidade da partícula quando ela atinge o ponto
?
A figura mostra a aceleração de uma partícula de