4. Um homem aplica uma força sobre um objeto de 40 kg, empurrando-o por uma distância de
400 m. Sabendo que o trabalho realizado pelo homem foi de 16kJ, determine a aceleração, em
m/s², do objeto durante o movimento. Considere que a força é paralela à direção de
deslocamento da caixa.
5. (UFSM - RS) Suponha que um caminhão de massa 4,0 ∙ 104 kg suba, com velocidade
constante de 14km/h, uma estrada com 30º de inclinação com a horizontal. Que potência seria
necessária ao motor do caminhão? Adote g = 10 m/s².
6. (Fuvest-SP) Considere um bloco de massa M = 14 kg que se move sobre uma superfície
horizontal com uma velocidade inicial de 12 m/s. No local, o efeito do ar é desprezível e adota-
se |g| = 10 m/s².
a) Qual o trabalho realizado pela força de atrito para levar o corpo ao repouso?
b) Supondo que o coeficiente de atrito cinético seja μ = 0,10, qual o intervalo de tempo
Soluções para a tarefa
Resposta:
4:T= F*d
F=m*a
T=m*a*d
T/m*d= a
a= 8000/40*400
a= 8000/16000
a=8/16
a=0,5 m/s²
5:Primeiramente, transforme a velocidade de km/h para m/s dividindo a mesma por 3.6
V=9/3.6
V=2.5m/s
Como a velocidade é constante, a potência é dada por
P=F*V
Onde F é Px
Px=m*g*sen30º
Px=10^4*10*0.5
Px=50000N
Colocando na equação
P=50000*2.5
P=125000W
Explicação:
6Pelo Teorema da Energia Cinética
Trabalho da força resultante (ou simplesmente trabalho resultante);
Já que , em que massa e velocidade, tem-se que então, para duas velocidades inicial e final relativa
Para unicamente o atrito levar a caixa, de massa ao repouso (ou seja, para levar essa caixa para uma velocidade final relativa de ), caixa esta que está com uma velocidade inicial de , o atrito deve ser a força resultante na caixa, de forma que
Trabalho necessário para o atrito parar a caixa!
(É negativo pois é dissipativo, ou seja, atua no sentido contrário à velocidade da caixa, formando com o sentido dessa velocidade.)
Força resultante em um corpo, sendo a massa do corpo e a aceleração do mesmo.
Força aplicada , sendo a força normal (de contato entre os corpos envolvidos) e o coeficiente de atrito.
O peso de um corpo, sendo a massa do corpo e a aceleração da gravidade.
é a função de uma aceleração constante, com sendo um instante de tempo.
Como dito, a força resultante é a força de atrito, sendo essa força dissipativa.
Além disso, na caixa, verticalmente, só atuam peso e a normal , que se cancelam (pelos sentidos contrários da situação), formando o equilíbrio vertical. Ou seja
Sendo
Aceleração da caixa! (negativa : desaceleração)
Com essa desaceleração, para se reduzir à metade, ou seja, a , temos o tempo