Question

. O conceito de energia é considerado fundamental para a ciência. No entanto, as variações de energia só são percebidas nos processos de transformação desta, durante a realização de um trabalho e/ou a transferência de calor. Para ilustrar a afirmação acima, considere que um caixote está sendo empurrado, ao longo de uma distância de 9,0 m, sobre o piso horizontal de um armazém, por um operário que realiza uma força horizontal constante de 100,0 N. Considere, ainda, que existe uma força de atrito de 90,0 N, produzida pelo contato entre o piso e o caixote. Dados: • Trabalho realizado sobre um corpo por uma força constante: W = Fd cosθ , onde F é o módulo da força que atua sobre o corpo, d é o módulo do vetor deslocamento do corpo e θ o ângulo entre a força e o vetor deslocamento. • Teorema do trabalho-energia: WFr = ∆EC , onde Fr é o módulo da força resultante. A partir dessas informações, calcule A) o trabalho realizado pelo operário sobre o caixote; B) o trabalho que é convertido em energia térmica; C) a variação da energia cinética do caixote no processo.

Answer 1

Dado os conceitos de trabalho e energia temos:

• a) O trabalho realizado pelo trabalhador foi de 900 J
• b) O trabalho realizado pela força de atrito é -810J
• c) A variação da energia cinética é de 90 J.

Trabalho e energia

A energia térmica é a energia contida dentro de um sistema que é responsável por sua temperatura. A energia térmica sempre esteve relacionada ao calor e, na verdade, o calor é o fluxo dessa energia térmica.

O trabalho realizado pela força de atrito resulta em uma transferência de energia em energia térmica do sistema piso-caixa. Essa energia térmica flui como calor dentro da caixa e do piso. Em última análise, aumenta a temperatura de ambos os objetos.

O teorema do trabalho-energia afirma que o trabalho realizado pela força resultante no deslocamento de uma partícula é igual à variação da energia cinética da partícula:

                       $W_{neta}=E_{cf}-E_{ci}=\frac{1}{2}mv_f^2-\frac{1}{2}m*v_i^2$

A) o trabalho realizado pelo trabalhador na caixa;

Neste caso a força F=100N e seu ângulo é 0º então seu trabalho é:

                                $W_F=100N*9mcos(0\º)=900J$

B) o trabalho que é convertido em energia térmica;

A força de atrito gera energia térmica, portanto sendo Fat=90N e seu ângulo 180º, então seu trabalho é:

                           $W_{Fat}=90N*9mcos(180\º)=-810N$

C) a variação da energia cinética da caixa no processo.

Aplicando o teorema trabalho-energia:

                           $W_{total}=E=900J-810J=90J$

Você pode ler mais sobre energia potencial no seguinte link:

https://brainly.com.br/tarefa/49059529

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