Question

To estudando para uma prova de física, mas não consigo achar em nenhum canto da internet o resposta correta da questão abaixo, por favor alguém me ajuda ai na moral.

Um bloco apoiado numa superfície horizontal é puxado para a direita pela aplicação de uma força F de intensidade F = 30 N. Além dessa força, o bloco está sob ação de outras três forças: o peso P, a força normal FN e a força de atrito FA, cuja intensidade é FA = 10 N.


Para um deslocamento d de módulo d = 5,0 m, calcule o trabalho:
a) de F;
d) de FA;
b) de FN; e) total;
c) de P; f) da força resultante.

Answer 1

O trabalho realizado para mover um bloco de uma distância de 5 metros para a direita com uma força de 30N com uma força de atrito oposta de 10N é:

• a) W_F=150J
• b) W_FN=0J
• c) W_P=0J
• d) W_FA=-50J
• e) W_total=100J
• f) W_FR=100J.

Trabalho feito em um bloco

O trabalho, W, de uma força aplicada a um corpo é igual ao produto da componente da força na direção do movimento, Fx, vezes o deslocamento, d, do corpo. Sua fórmula é:

                                $W=\vec{F}*\vec{d}=F*d*cos(\theta)$

O importante aqui é saber o valor do ângulo que é medido em relação ao eixo x positivo, por exemplo, se dissermos que o eixo x positivo vai para a direita na direção do movimento e que o eixo y positivo vai para cima , temos que a força F e o deslocamento têm a mesma direção e sentido entre eles seu ângulo é 0º para os outros ângulos temos:

• O ângulo entre a força normal d e FN que medimos a partir do eixo x positivo é 90º.
• O ângulo entre a força de atrito d e Fa que medimos a partir do eixo x positivo é 180º.
• O ângulo entre a força d e Fp do peso que medimos a partir do eixo x positivo é 270º.

Agora com esses ângulos aplicamos as fórmulas e encontramos cada trabalho:

Trabalho de força F:

                                 $W_F=30N*5m*cos(0)=150J$

Trabalho da força Fn:

                                $W_{F_N}=F_N*5m*cos(90)=0J$

Peso Trabalho:

                                  $W_P=P*5m*cos(270)=0J$

Trabalho de força Fa:

                                $W_{Fa}=10N*5m*cos(180)=-50J$

Trabalho geral:

                                 $W_{Tot}=W_{F}+W_{F_N}+W_{P}+W_{F_a}=150J+0J+0J-50J=100J$

Com relação ao trabalho da força resultante, deve-se considerar que este deve ser igual ao trabalho total calculado anteriormente. A força resultante é obtida pela soma das componentes das forças e como resultado deve-se obter um vetor. Fazemos o diagrama de corpo livre:

                                 $F_x=30N-10N=20N\hat{x}\\F_y=N-P=0N\hat{y}\\\\F_R=20N\hat{x}$

Como não há movimento no eixo e ambas as forças (Fn e P) são iguais e opostas, portanto se cancelam e não há componente e apenas x e sendo positivo, seu ângulo com o vetor d é 0º e seu trabalho é:

                              $W_{F_R}=20N*5*cos(0)=100J$

Você pode ler mais sobre o trabalho de uma força, no seguinte link:

https://brainly.com.br/tarefa/33126653

#SPJ1