Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 6.1 - Ex. 12
Um monitor de computador embalado, pesando , é arrastado com atrito para cima ao longo de uma esteira transportadora inclinada a um ângulo de acima da horizontal. Se a velocidade do monitor for de constantes, qual trabalho é realizado sobre o monitor (a) pelo atrito, (b) pela gravidade e (c) pela força normal da esteira transportadora?
Passo 1
Fala galerinha, beleza?
Esse exercício é bem legalzinho e usando uma sacada rápida podemos resolver ele bem rapidinho...
O ponto chave é: a velocidade é constante, de modo que a força resultante é nula. Com isso, o trabalho da força resultante é nulo:
Mas o trabalho da resultante é igual a soma dos trabalhos das três forças que atuam sobre o monitor:
Nós sabemos que o trabalho da normal é sempre nulo, de modo que
Repare que isso já respondeu o item (c)!
Passo 2
Aqui vale uma observação importante e vou desenhar as forças que agem sobre o corpo para comentar isso:
Por incrível que pareça, a força de atrito aponta no sentido de movimento. Mas por que isso? Bom, isso acontece pois não se trata de um bloco deslizando na rampa, se trata de uma esteira. O atrito entre o bloco e a esteira faz com que o bloco suba junto com a esteira. Por isso é exatamente o atrito que faz com que o bloco suba. E para ficar mais estranho ainda, esse atrito é um atrito estático, já que o bloco está em repouso com relação a esteira.
Voltando ao nosso problema, temos que
Vamos calcular o trabalho do peso e, com isso, tirar o trabalho do atrito. Repare que
Portanto,
Fazendo as contas:
Com isso, temos que