Question

Um bloco de 35kg é puxado com velocidade constante por uma distancia de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força F fazendo um ângulo de 60° acima da horizontal. Sabendo que o coeficiente de atrito entre as superfícies do bloco e o piso é de 0,1, determine:

A) o valor da força F
B) o trabalho realizado pela força F
C) o trabalho realizado pela força peso
D) a potência da força F aplicada pela corda, sabendo que o deslocamento de 4m ocorreu em 0,2s

Answer 1

Resposta:

A) $F = 70 N$

B) $T = 140J$

C)$T = 0J$

D)$P=700W$

Explicação:

A) Como a velocidade é constante, o somatório de forças na horizontal deve ser igual a zero, o que indica que a componente horizontal da força F é igual em módulo à força de atrito e oposta em sentido.

$F_{a} -F_{x} =0 \\ F_{x} = F\cdot cos(\theta) \\F_{a}= \mu \cdot N = 0,1\cdot35kg\cdot10m/s^2=0,1\cdot350N=35N \\ F = \frac{F_{a}}{cos(60)} = \frac{35}{0,5} =70N$

B) O trabalho realizado pela força será dado pela fórmula:

$T = F\cdot d\cdot cos(\theta) = 70N \cdot 4m \cdot cos(60) = 280 \cdot 0,5 = 140J$

C) o trabalho será calculado pela mesma fórmula, mas como o peso está a 90° com o deslocamento do bloco, logo não realiza trabalho.

$T = F\cdot d\cdot cos(\theta) = 350N \cdot 4m \cdot cos(90) = 0 J$

D)A potência é a variação de trabalho dividido pela variação de tempo, sendo assim podemos calcular pela seguinte formula:

$P = \frac{\Delta T}{\Delta t} = \frac{140 J}{0,2 s} = 700 W$

Segue em anexo uma ilustração que auxilia na visualização do problema: