Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas Adicionais - Ex. 64
Um trenó à vela está em repouso sobre a superfície de um lago congelado quando um vento repentino exerce sobre ele uma força constante de , na direção leste. Devido ao ângulo da vela, o vento faz com que o trenó se desloque em linha reta por uma distância de em uma direção ao norte do leste. Qual é a energia cinética do trenó ao final desses ?
Passo 1
Esta é uma questão de aplicação direta de duas fórmulas. A primeira a fórmula para calcular o trabalho de uma força constante:
E a segunda, que é a aplicação do teorema trabalho-energia cinética:
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o trabalho realizado pela força do vento:
Passo 3
Em seguida, devemos perceber que as demais forças (peso e normal/empuxo) atuam perpendicular ao movimento e, portanto, a única força que realiza trabalho é a força do vento. Assim, aplicando o teorema trabalho-energia cinética:
Como inicialmente o trenó estava em repouso, então, podemos determinar a energia cinética no final dos :
Resposta
- ;
- .