(Uespi 2015)
Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º acima da horizontal. Sabendo que cos 60º = 0,5 e sen 60º = 0,86, o trabalho executado pela corda sobre o bloco é de:
Vamos ilustrar a situação.
Temos um bloco puxado por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º com a horizontal
a força puxa para a direita então o bloco se desloca no mesmo sentido (d é o vetor deslocamento)
O trabalho realizado por 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
f é 7 N, ela se move por uma distância de 4 m e cos 60 é 0,5, sendo assim
𝛕 = 7.4.0,5
𝛕 = 14 J
Gabarito letra a.
Talvez você esteja se perguntando se o bloco não é erguido do solo.
Primeiro a questão diz que "Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal", o trecho destacado deixa subtendido que ele não deixa o solo, mas vamos verificar.
Comecemos decompondo a força de 7 N
fy e fx são as componentes vertical e horizontal, respectivamente, da força.
Vamos mover fy (nós podemos mover um vetor livremente pelo espaço sem mudar sua direção, sentido e módulo)
note que temos um triângulo retângulo.
Além do mais nós sabemos que o seno de um ângulo é cateto oposto/hipotenusa \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ sen 𝛳 = {\large{ {cateto;oposto} \over {hipotenusa} } } } \)