Um bloco de massa está sendo puxado ao longo de uma superfície com atrito. Se é a força externa que puxa o bloco, a força de atrito, a força peso, a força normal e a força resultante, todas elas atuando sobre o corpo, o trabalho de cada uma dessas forças, após o bloco deslocar-se por 2 metros a velocidade constante vale, respectivamente:
(A) , , , , ;
(B) , , , , ;
(C) , , , , ;
(D) , , , , ;
(E) , , , , ;
Passo 1
“...deslocar-se por 2 metros a velocidade constante...”
Opaaa, se o bloco se move a velocidade constante, ele não tem aceleração. Logo, temos informação bem importante...
O bloco está em equilíbrio de forças!
Ou seja, o somatório de todas as forças sobre ele é zero:
Então, já sabemos que a força resultante é nula:
Ou seja, seu trabalho é zero:
Já eliminamos as alternativas (B) e (D), agora vamos analisar o trabalho das outras forças.
Passo 2
A força puxa o bloco ao longo da superfície, enquanto a força de atrito será contra o movimento.
Mas antes de desenharmos as forças, repara em uma coisa...
Ele não disse se a superfície tem uma inclinação ou é horizontal.
Porém, nesse caso, para qualquer inclinação, a força Normal sobre o bloco será perpendicular ao deslocamento:
Assim, seu trabalho é zero sobre esse deslocamento:
Logo, já matamos que a resposta é a letra (A), pois é a única com o trabalho da força normal nulo.
Mas vamos dar uma olhada no trabalho das outras forças.
Passo 3
Assumindo que o plano é horizontal, temos as forças assim:
Sobre o trabalho da força peso , podemos pensar que não há variação de altura ou então que a força está perpendicular ao movimento.
As duas justificativas são equivalentes e mostram que:
Já a força está na mesma direção e sentido do deslocamento, portanto seu trabalho será:
Por último vamos à força de atrito .
Como o bloco está em equilíbrio, temos que:
Ou seja, a força de atrito tem o mesmo módulo da força que puxa o bloco, mas com o sentido oposto.
Como ela está na mesma direção do deslocamento mas com sentido contrário, seu trabalho é negativo e pode ser calculado com:
Então confirmamos que a resposta realmente é a letra (A).
OBS: Aquela massa de do enunciado não serve pra nada, é só pra confundir o pessoal mesmo haha.
Resposta
Letra (A)