Uma caixa de 5   k g é puxada pelo chão a uma velocidade constante de 20   c m   /   s por uma força horizontal. Se o coeficiente de atrito entre a caixa e o chão é μ   =   0,30 , calcule o trabalho realizado por cada força sobre a caixa.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem por aí? Essa questão nos diz que temos uma caixa sendo puxada com velocidade constante! Isso significa que temos um equilíbrio de forças!

E pediu o trabalho realizado por cada uma das forças!

E agora, como resolver?

Quando temos um movimento na horizontal, as forças na vertical estão em equilíbrio, ou seja

N = P = m g

Sabemos também que a força de atrito é dada por

f a t = N μ

Onde esse μ é o coeficiente de atrito entre o objeto e o chão. Então com isso podemos encontrar a magnitude da força de atrito! E em consequência disso, achar a magnitude da força com que a caixa é puxada! Isso porque temos velocidade constante!

Beleza?

Bora lá!

Passo 2

Na vertical

N = P = m g

E a força de atrito

f a t = μ N = μ . m g = 0,3 * 5 * 10 = 15 N

Beleza?

Assim F = 15 N também

Passo 3

Agora vamos calcular o trabalho! Supondo uma distância de 1 m , o trabalho da força F

τ F = 15.1 . cos ⁡ 0 = 15 J

E da força de atrito

τ f a t = 15.1 . cos ⁡ 180 = - 15 J

Veja que os trabalhos são iguais em módulo e sentido oposto, porque há equilíbrio! O atrito sempre aponta no sentido oposto ao deslocamento!

E é isso! Até a próxima!

Resposta

15 J ,   - 15 J

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