Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 6.1 - Ex. 2
Usando um cabo com tensão de , um caminhão-reboque puxa um carro por ao longo de uma estrada horizontal. (a) Qual o trabalho realizado pelo cabo sobre o carro, se ele o puxa horizontalmente? E se o cabo puxar a um ângulo de acima da horizontal? (b) Qual o trabalho realizado pelo cabo sobre o caminhão-reboque em ambos os casos do item (a)? (c) Qual o trabalho realizado pela gravidade sobre o carro no item (a)?
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente determinar o trabalho realizado pelo cabo sobre o carro, o trabalho realizado pelo carro sobre o cabo e o trabalho realizado pela gravidade sobre o carro, em diferentes situações.
A primeira coisa que você precisa lembrar é a definição do trabalho de uma força constante:
Agora preste bastante atenção no desenho:
Quando , temos a primeira situação descrita, com o cabo na horizontal. Já quando temos a segunda situação. Em qualquer uma das duas, vale:
Onde é o trabalho realizado pelo cabo sobre o carro e é o trabalho realizado sobre o caminhão, que é realizado pelo carro sobre o cabo. Então, basta a gente substituir os valores dados no enunciado para obtemos os valores de cada uma dessas variáveis.
Vamos lá!
Passo 2
Para , e , vamos ter:
O trabalho realizado sobre o caminhão terá a mesma magnitude e sentido contrário, logo:
Já na situação com , temos que
Logo,
Por fim, como o deslocamento é horizontal e o peso é vertical, temos que o trabalho realizado pela gravidade sobre o carro será dado por:
O trabalho do peso é nulo em qualquer situação nesse problema.
Valeu, galera! Até a próxima! 😉