(Capítulo 7.8 – Exercício 42) A Fig. 7-40 mostra uma corda presa a um carrinho que pode deslizar sobre um trilho horizontal sem atrito ao longo de um eixo x . A extremidade esquerda da corda é puxada através de uma polia de massa e atrito desprezíveis a uma altura h   =   1,20   m em relação ao ponto onde está presa no carrinho, fazendo o carrinho deslizar de   x 1   =   3,00   m até x 2   =   1,00   m . Durante o deslocamento, a tensão da corda se mantém constante e igual a 25,0   N . Qual é a variação da energia cinética do carrinho durante o deslocamento?

Passo 1

Faaaala pessoal, tudo certinho? Nesse exercício, queremos encontrar a variação da energia cinética no carrinho

Precisamos primeiramente estruturar o problema, e para isso usaremos o teorema do trabalho e energia cinética que nos dá que :

Δ K = W

Neste caso, nós sabemos que o trabalho realizado é W = F d , em que F é a força de tração da corda e d é a variação de comprimento do trecho da corda entre a polia e o carrinho quando o carrinho se desloca de x 1 até x 2 .

Passo 2

Analisando a figura fornecida pelo enunciado, usando Pitágoras, percebemos que :

d = x 1 2 + h 2 - x 2 2 + h 2

d = 3 2 + 1,2 2 - 1 2 + 1,2 2

d = 3,23 m - 1,56 m = 1,67 m

o que nos dá

W = Δ K = F d = ( 25,0   N ) ( 1,67   m ) = 41,7   J

E é issoooo

Resposta

∆ K = 41,7 J

Exercícios Resolvidos de Trabalho de uma Força Variável

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