(Cesgranrio 2022)
Um corpo de massa igual a 2,0 kg está apoiado em uma superfície horizontal perfeitamente lisa. Ao se aplicar uma força paralela à superfície horizontal, verificou-se o deslocamento de 3,0 m do corpo, sob aceleração de 0,4 m.s-2.
O trabalho realizado pela força, em joules, foi igual a
O trabalho realizado por uma força f que age sobre um corpo de massa m é 𝛕 = f.d.cos 𝛳
𝛕: trabalho, em N.m ou simplesmente J (Joule)
f: força, em N (Newtons)
d: deslocamento do corpo, em metros
𝛳: ângulo formado entre f e d
O corpo está em uma superfície horizontal l
quando se aplica uma força f paralela ao plano l
fazendo o corpo se deslocar horizontalmente l
O ângulo entre f e d é 0 e cos 0 = 1.
A distância que ele percorreu foi de 3 m, para calcularmos o trabalho só falta o módulo de f.
De acordo com a 2ª lei de Newton a força resultante é o produto da massa do corpo pela aceleração fr = ma
fr: força resultante, em N (Newtons)
m: massa do corpo, em kg
a: aceleração do corpo, em m/s2
Mas qual a força resultante?
Na vertical o objeto está sob a influência das forças peso (p) e normal (N) l
que se anulam mutuamente l
na horizontal a única força que temos é f, sendo assim ela é a própria força resultante, substituindo na fórmula da 2ª lei
f = 2.0,4
f = 0,8 N
Voltando a fórmula do trabalho, a força vale 0,8 N, a distância é 3 m e o cosseno so ângulo entre f e d é 1, logo ...
