O trabalho realizado por uma força constante
sobre uma particula durante um deslocamento retilíneo
é positivo ou negativo se (a) o ângulo entre
e
é
; (b) o ângulo é
; ©
e
?
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre trabalho realizado por uma força constante. O trabalho (
) é calculado usando a fórmula:
onde:
-
é a força aplicada, -
é o deslocamento, -
é o ângulo entre a força e o deslocamento.
Precisamos determinar se o trabalho é positivo ou negativo nos três casos apresentados.
Passo 2
Caso (a): O ângulo
entre
e
é
.
Sabemos que:
- Se
, então , e o trabalho é positivo. - Se
, então , e o trabalho é negativo.
Como
está entre
e
:
Passo 3
Caso (b): O ângulo
entre
e
é
.
Neste caso,
está entre
e
:
Passo 4
Caso ©:
e
.
Vamos calcular o trabalho usando o produto escalar:
Aqui,
e
são vetores unitários nas direções dos eixos
e
, respectivamente.
Resposta
(a) Trabalho positivo; (b) Trabalho negativo; © Trabalho igual a -8 unidades.