Um fio ideal tem uma de suas extremidades presa no teto e passa por duas polias também ideais. Uma lata com uma massa m 1 está pendurada em uma das polias (por um fio também ideal) e uma força F → de módulo desconhecido é aplicada por uma pessoa na extremidade livre do fio de maneira que a lata sobe com velocidade constante. A situação está representada na figura ao lado.

(b) Qual o trabalho realizado por cada uma das forças que atuam sobre a lata quando a

mesma sobe uma distância ∆ D conhecida?

Passo 1

b) Calcularemos o trabalho de cada uma das forças que atuam sobre a lata:

Sabendo que apenas a força peso ( P → ) e a tração ( T → ) atuam sobre a lata, teremos:

Trabalho da força peso (negativo, pois é contrário ao movimento do corpo):

W p = - m 1 g ∆ D

Trabalho da força de tração:

De acordo com o teorema Trabalho e Energia Cinética:

W t o t = W P + W T =   ∆ K

“O somatório dos trabalhos é igual à variação da energia cinética”.

Como a lata sobe com velocidade constante, não há variação da energia cinética. Assim:

W P + W T = 0 → - m 1 g ∆ D + W T = 0

W T = m 1 g ∆ D

Resposta

W P = - m 1 g ∆ D

W T = m 1 g ∆ D

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