UTFPR. Campus Campo Mourão. Física 1. Lista de Exercícios VII. Questão 1c.
1. Um caminhão de três toneladas está sendo embarcado num navio por um guindaste que exerce uma força de , para cima, sobre o veículo. Esta força, suficiente para provocar o início da subida do caminhão, atua sobre uma distância de dois metros. Calcule
(c) a velocidade de subida do caminhão depois dos dois metros.
Passo 1
Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉
Nesse problema temos um guindaste que içou um caminhão para embarcá-lo em um navio. O caminhão possui uma massa de toneladas e o guindaste exerce uma força de para tirar o caminhão do chão fazendo ele subir metros.
Com essa historinha queremos saber qual é a velocidade do caminhão após esse momento que ele atinge essa altura.
Tem ideia do que fazer nesse problema?? 🤔🤔
Nos itens a) e b) calculamos o trabalho realizado pelo guindaste e pela força gravitacional , respectivamente. Os valores que obtemos foi para a força exercida pelo guindaste e para a força gravitacional.
Ok, mas como isso vai nos ajudar nesse problema? 👀
Veja só!
Passo 2
O guindaste exerce um trabalho positivo (a favor do deslocamento) e a força peso exerce um trabalho negativo (contrário ao deslocamento), correto?
Então podemos dizer que o trabalho resultante é dado pela diferença entre seus valores absolutos, não é? Ou seja,
Ou também como já calculamos considerando o sentido negativo para baixo
Portanto, o trabalho resultante é dado por
Existe um teorema que relaciona o trabalho resultante com a energia cinética. Ele diz que o trabalho resultante é igual a variação de energia cinética de um sistema.
Entendeu essa parte? 👀
Passo 3
Lembra como calculamos a energia cinética de um sistema?
Pelo teorema, dizemos que
Inicialmente o caminhão está parado então .
Considerando como a velocidade que queremos, temos
Mas talvez podemos pensar “e a energia potencial gravitacional? 🤔”
Ótima pergunta! Ela não entra no problema pois já descontamos ela quando calculamos o trabalho da força gravitacional e descontamos do trabalho realizado pelo guindaste. Entendeu? 😁
Substituindo e pelos seus valores e equação
Se a massa do caminhão é , então
Isolando
Portanto, a velocidade do caminhão após ser içado por metros do chão é de !
É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍
