Em um local cuja aceleração gravitacional tem módulo g = 10,0   m / s 2 , um corpo de massa m = 1,00   k g é liberado a partir do repouso do alto de um edifício.

Durante a queda, o corpo sofre a ação das forças gravitacional e de arrasto devido à resistência do ar.

Sabe-se que o corpo atingiu velocidade de módulo v = 12,0   m / s após percorrer uma altura H = 20,0   m . O trabalho realizado pela força de arrasto sobre o corpo nesse trecho é igual a:

  1. - 168   J
  2. 0   J
  3. - 128   J
  4. - 200   J
  5. - 150   J
  6. - 182   J

Passo 1

Pelo teorema do trabalho-energia cinética, o trabalho total realizado pela força resultante nesse corpo vai ser:

W = Δ K = m v f 2 2 - m v i 2 2

Como o corpo parte do repouso, v i = 0 .

W = m v f 2 2 = 1 , 00 ∙ 12,0 2 2 = 72   J

Passo 2

Esse trabalho pode ser separado no trabalho devido à gravidade e ao arraste.

W = W g + W a r r

Embora a força de arraste seja não conservativa, a força gravitacional é conservativa!

Logo, ela só depende da distância percorrida pelo corpo, e é dada por:

W g = m g H = 1,00 ∙ 10,0 ∙ 20,0 = 200   J

Substituindo na equação do trabalho, temos:

72   J = 200   J + W a r r

W a r r = 72 - 200 =   - 128   J

A resposta então é a letra (c)

Resposta

Letra (c)

c )     - 128   J

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