Quando você usa o macaco de um carro, consegue elevar o carro realizando uma força menor do que o peso do carro. Isso significa que o trabalho realizado por você é menor do que o trabalho realizado caso você elevasse o carro diretamente ? Explique.
Passo 1
Então, vamos entender o que a questão está perguntando. Quando você usa um macaco para levantar o carro, você consegue aplicar uma força menor do que o próprio peso do carro. A matéria aqui é Trabalho e Força. Para resolver isso, precisamos lembrar que Trabalho é uma medida de energia usada para mover algo contra uma força, e é calculado usando a fórmula:
onde
é o trabalho,
é a força aplicada e
é a distância.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no que acontece quando você levanta o carro diretamente. Você precisa aplicar uma força igual ao peso do carro
e movê-lo por uma certa altura
. O trabalho feito nesse caso seria:
Passo 3
Agora, quando você usa o macaco, a força que você aplica
é menor que o peso do carro. No entanto, para compensar essa força menor, o macaco aumenta a distância
que você precisa mover para levantar o carro na mesma altura
. O trabalho feito com o macaco seria:
Passo 4
Segundo a Lei da Conservação da Energia, na ausência de perdas (como atrito), o trabalho que você faz deve ser igual ao trabalho necessário para levantar o carro. Ou seja:
Isso significa que mesmo aplicando uma força menor com o macaco, você precisa mover o macaco por uma distância maior, mantendo o trabalho total o mesmo.
Resposta
Não, o trabalho realizado usando o macaco não é menor do que o trabalho realizado ao levantar o carro diretamente. Apesar de aplicar uma força menor, a distância percorrida é maior, mantendo o trabalho total igual.
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e faz um ângulo de
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, sen
e
:
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de tal modo que a posç̧ão da mesma, como função do tempo, é dada por
, onde
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; (b)
.
De que altura teria de cair um automóvel para ganhar energia cinética equivalente à que teria se estivesse se movendo a
? Resp:
.