Em um corredor horizontal um estudante puxa uma mochila de 6kg pela haste, e faz 60 graus com o chão. A força aplicada pelo aluno é a mesma necessária para levantar um peso de 1,5kg, com velocidade constante, considerando g=10m/s2, calcule o trabalho realizado para puxar a mochila por uma distância de 30 metros.
R: 225J
obs: Preciso dos cálculos.
Soluções para a tarefa
O trabalho realizado será de 225 Joules.
O trabalho de uma força é aquele decorrente do deslocamento que essa mesma força provoca. Uma força que não resulte em deslocamento não realiza trabalho.
Quando a força é paralela ao deslocamento, podemos calcular o trabalho da seguinte maneira -
T = F×d
Onde,
F = força em Newtons
d = deslocamento em metros
Quando a força não é paralela ao deslocamento, devemos decompô-la em dois eixos - um perpendicular ao movimento (não realiza trabalho) e outro paralelo ao movimento (realiza trabalho).
Nesse caso calculamos o trabalho da seguinte maneira -
T = F×d×cosβ
No caso em questão a força aplicada é a mesma necessária para erguer 1,5 kg ⇒ P = m·g (produto da massa pela aceleração da gravidade).
F = P
F = 1,5×10
F = 15 Newtons
O deslocamento foi de 30 metros ⇒ d = 30 metros
O ângulo de inclinação - 60° ⇒ cos60° = 0,5
Assim-
T = 15×30×0,5
T = 225 Joules
