Você empurra um livro de 1 kg sobre uma mesa horizontal por
, com uma força de 24 N que faz um ângulo de
com a superfície da mesa. O coeficiente de atrito cinético entre esta e o livro é
.
Qual o trabalho realizado pelas seguintes forças sobre o livro:
iii. A força normal da mesa;
Qual o trabalho realizado pelas seguintes forças sobre o livro:
iii. A força normal da mesa;
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um livro de 1 kg sendo empurrado sobre uma mesa por 1,5 metros com uma força de 24 N que faz um ângulo de 30° com a mesa. O coeficiente de atrito cinético entre o livro e a mesa é 0,6. A pergunta é: qual é o trabalho realizado pela força normal da mesa sobre o livro? Vamos usar conceitos de trabalho de forças e equilíbrio de forças para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a força normal. É a força que uma superfície exerce para suportar o peso de um objeto que está sobre ela, agindo sempre perpendicularmente à superfície. No nosso caso, a força normal está na direção vertical, enquanto o movimento do livro é horizontal.
Passo 3
Agora, vamos entender o que é trabalho. Trabalho é uma medida de energia transferida por uma força que atua ao longo de um deslocamento. A fórmula para calcular o trabalho ($ W $) é:
Onde:
- $ \vec{F} $ é a força aplicada,
- $ \vec{d} $ é o deslocamento,
- $ \theta $ é o ângulo entre a força e o deslocamento.
Passo 4
Vamos aplicar isso à força normal. A força normal está perpendicular ao deslocamento do livro. Isso significa que o ângulo $ \theta $ entre a força normal e o deslocamento é de 90 graus.
Sabemos que o cosseno de 90° é zero:
Então, substituindo na fórmula do trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pela força normal da mesa sobre o livro é 0 Joules.