Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 6.1 - Ex. 70
Uma caixade massa M estå em repouso na base de um plano inclinado sem atrito (figura abaixo). A caixa está presa a um fio que a puxa com uma tensão constante T. (a) Determine o trabalho realizado pela tensão T, enquanto a caixa é puxada por uma distância x ao longo do plano. (b) Determine a rapidez da caixa como função de x. (c) Determine a potência desenvolvida pela tensão do fio como função de x.
Passo 1
Letra (a)
O trabalho é dado por:
Passo 2
Letra (b)
Pelo teorema do trabalho-energia, temos:
Como a caixa parte do repouso:
Agora a gente isola o :
Passo 3
Agora precisamos achar o. O que a gente achou na letra (a) é só devido à tensão. Mas o trabalho devido ao peso é:
O trabalho total é dado por
Jogando esse trabalho na velocidade:
Passo 4
Letra (c)
A potência é dada por:
A força é e a velocidade a gente achou na letra (b):
Resposta
Letra (a):
Letra (b):
Letra (c):