(Uemg 2017)
Uma pessoa arrasta uma caixa sobre uma superfície sem atrito de duas maneiras distintas, conforme mostram as figuras (a) e (b). Nas duas situações, o módulo da força exercida pela pessoa é igual e mantém-se constante ao longo de um mesmo deslocamento.
Considerando a força F, é correto afirmar que:
Primeiro vamos ilustrar o vetor deslocamento. A pessoa empurra a caixa para a direita, então o vetor deslocamento d aponta para a direita
O trabalho de uma força f 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
Note na primeira situação que F faz um ângulo 𝛳 com d
o maior valor possível para o cosseno de um ângulo é 1, vamos chutar um valor qualquer para cos 𝛳, digamos que ele vale 0,5 (o importante é ser menor que 1 e maior que 0, qualquer número entre 0 e 1 serve), sendo assim o trabalho de F na primeira situação é
𝛕1 = Fd0,5
𝛕1 = 0,5Fd(eq1)
Agora vamos olhar o segundo cenário.
F está no mesmo sentido de d, portanto o ângulo entre eles é 0
e cos 0 = 1
Logo o trabalho de F será
𝛕2 = Fd.1
𝛕2 = Fd
Substituindo Fd em eq1𝛕1 = 0,5𝛕2
Conclusão, o trabalho realizado em (a) é menor que o trabalho realizado em (b).