Se você empurra um caixote horizontalmente 100 N ao longo de 10 m do piso de uma fábrica e se o atrito entre o piso e ele for constante no valor de 70 N, que valor de energia cinética será adquirido pelo caixote?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para calcular a energia cinética adquirida por um caixote que está sendo empurrado. Isso envolve os conceitos de força, trabalho e energia cinética, que fazem parte da física. Para resolver, vamos considerar a força aplicada, a força de atrito, a distância percorrida e como elas se relacionam para determinar a energia cinética final do caixote.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que quando você empurra o caixote com uma força de 100 N ao longo de 10 metros, está realizando um trabalho. O trabalho ($ W
F
d $) na direção da força:
Aqui, a força aplicada é de 100 N e a distância é de 10 m.
Passo 3
Vamos calcular o trabalho realizado pela força aplicada:
Então, você realizou 1000 Joules de trabalho empurrando o caixote.
Passo 4
Mas não é só isso! O caixote também está enfrentando uma força de atrito de 70 N que atua na direção oposta ao movimento. Essa força de atrito também realiza um trabalho, mas como está contra o movimento, o trabalho realizado pelo atrito é negativo:
Substituindo os valores:
Então, o trabalho feito pelo atrito é de -700 Joules.
Passo 5
Para encontrar a energia cinética adquirida pelo caixote, precisamos considerar a diferença entre o trabalho realizado pela força aplicada e o trabalho realizado pelo atrito. Isso porque o trabalho total realizado vai resultar na energia cinética do caixote:
Substituindo os valores:
Resposta
O caixote adquire uma energia cinética de 300 Joules.