Question

O corpo de bombeiros efetua constantes treinamentos a fim de que sua corporação esteja sempre apta a executar salvamentos. Um desses exercícios consiste em descer verticalmente de uma ponte utilizando a técnica do rapel. Para isso é utilizada uma corda presa ao equipamento de segurança do militar. Em um desses treinamentos um militar, com massa de 93 kg, desce de uma altura de 10 m,com aceleração constante de a=1.5 m/s², graças à força de atrito no deslizamento da corda. Calcule o trabalho da força de atrito ao completar a descida. Adote g = 9.82 m/s².

Answer 1

Inicialmente podemos determinar o valor do trabalho da força peso do bombeiro, onde:
$W=F*d$
$W=(93kg*9,81m/s^2)*10m$
$W=9132,6J$
Sabendo que trabalho é igual a variação da energia cinética, basta determinar o valor da velocidade do bombeiro através da equação de Torricelli:
$v^2=v_0^2+2g\Delta s$
$v^2=0+2*9,82m/s^2*10m$
$v^2=196m^2/s^2$
Assim agora é possivel determinar o valor do trabalho total, onde:
$W_p-W_{fat}=\Delta K$
$W_p-W_{fat}= \frac{mv_2^2}{2} - \frac{mv_1^2}{2}$
$W_p-W_{fat}= \frac{93kg*196m^2/s^2}{2}- \frac{93kg*0m^2/s^2}{2}$
$W_p-W_{fat}=9123,3J$
Agora substituindo o valor do trabalho da força peso temos:
$-W_{fat}=9123,3J-9132,6J$
$W_{fat}=9,3J$

Espero ter ajudado!