Question

O peso de um trenó (incluindo o passageiro) é 5000 N. O trenó é puxado em uma superfície horizontal, coberta de neve, por uma junta de cães. O coeficiente de atrito cinético entre o trenó e a neve é 0,05. Qual é o trabalho realizado pelos cães para fazer o trenó percorrer 1000 m com velocidade constante?
A-0 J
B-2,5 x 10^5 J
C-5,0 x 10^5 J
D-2,5 x 10^6 J
E-5,0 x 10^6 J

Answer 1

$\boxed{\boxed{a) \ 0J}}$

Se a velocidade é constante, a aceleração do trenó é nula.

Pela segunda Lei de Newton:

$\sum \vec{F} = m\cdot \vec a = 0$

A única força aplicada no trenó (horizontalmente) é o atrito, assim:

$F_{atrito} = 0$

O trabalho realizado:

$W_{total} = W_{atrito} \\ W_{total} = F_{atrito} \cdot d \\ W_{total} = F_{atrito} \cdot 1000m\\W_{total} = 0$

Answer 2

Resposta:

B

Explicação:

V é constante então a=0 e assim a *Força Resultante* sobre o trenó é nula. De fato, se o trenó se move com velocidade constante , então sua energia cinética permanece constante. No entanto, isso significa apenas que o *Trabalho total* sobre o trenó é nulo. Perceba então que o trabalho total sobre o trenó é dado por:

W=Wfat+Wext=0 , logo Wext=-Wfat

Onde Wext é o trabalho realizado pela força externa ao sistema (os cachorros puxando o trenó) , essa trabalho injeta energia no sistema , garantindo que ele se mova com velocidade constante.

Onde Wfat é o trabalho realizado pela força de atrito sobre o sistema, esse trabalho dissipa energia do sistema , assim , sempre que os cães dão energia , o fat dissipa essa energia , por isso que o trenó se move com v constante.

Dessa forma: Fat=uN , em que N=Peso total do sistema pois na vertical o trenó está em equilíbrio, assim: N=5000N e u=0,05 =>

Fat=5000.0,05=250N

O trabalho realizado pelo fat é:

Wfat=-Fat.d , em que d é a distância percorrida sob ação da força constante Fat (o sinal é negativo pois é contrário ao deslocamento do corpo) , assim:

Wfat=-2,5.10⁵ J, e assim:

Wext=-Wfat=+2,5.10⁵J.