Um bloco de massa m= 30Kg sobe por um plano inclinado com uma força de 450 N, sabe-se que a aceleração do bloco é a=3m/s, determine:
a) qual o trabalho da força peso?
b) qual a força de atrito?
c) qual o trabalho da força de atrito?
Soluções para a tarefa
Explicação:
A primeira coisa que você deve fazer é calcular a hipotenusa do triângulo para achar o deslocamento do Bloco, pois o cálculo do trabalho depende do deslocamento.
A segunda coisa é calcular e decompor todas as forças que atuam no bloquinho, sendo elas: a força de 450 Newtons, a força normal, a força peso, que será decomposta em peso normal e peso tangencial e a força de atrito.
O terceiro passo é calcular todas as forças, porque o módulo de uma força é fundamental para que possamos calcular o trabalho. Porém, tanto o Peso tangencial quanto o peso normal dependerão do seno e do Cosseno de Alfa, dados não fornecidos pelo problema, sendo assim, você deverá calculá-los. Novamente a hipotenusa será um fator fundamental, pois o seno de Alfa pode ser determinado pelo cateto oposto dividido pela hipotenusa, sendo 6 por 10 igual a 0,6, e o cosseno de Alfa pode ser determinado pelo cateto adjacente dividido pela hipotenusa, sendo 8 por 10 igual a 0,8.
Os seguintes passos são calcular a força peso, igual a 300 Newtons, depois o peso tangencial, que é o peso vezes o seno de Alfa, depois o peso normal, que é o peso vezes o cosseno de alfa.
Agora, você poderá fazer o que se pede na letra A, que é calcular o trabalho da força peso. Como o peso normal faz 90 graus com deslocamento, ele não realizará trabalho, pois o trabalho depende da força, do deslocamento e do Cosseno do ângulo formado entre a força e o deslocanento, como o cosseno de 90 é 0, ele zera toda a multiplicação, tornando o trabalho do Peso normal igual a zero. Portanto o trabalho da força peso dependerá unicamente do Peso tangencial, sendo calculado como 180 x 10 (o deslocamento do bloco que é toda a hipotenusa do triângulo) vezes o cosseno de 180 graus, por que o peso tangencial está totalmente oposto ao deslocamento do bloco, que é para cima, enquanto peso tangencial está para baixo. O cosseno de 180 é -1, multiplicando 180 por 10 e por - 1, obtemos - 1800 Joules como trabalho.
Pela fórmula força resultante, onde força é igual à massa vezes aceleração, podemos ver que a força resultante será a de 450 Newtons, pois ela faz o bloco subir, menos as forças que estão contrárias à ela, o peso tangencial e a força de atrito.
Portanto 450 N menos o peso e menos a força de atrito, como força resultante, é igual à massa vezes aceleração, seguindo a fórmula e fazendo as substituições encontramos a força de atrito, o que se pede letra B, e jogando na fórmula do trabalho conseguimos calcular o trabalho da força de atrito, que é o pedido na letra C.
Espero ter ajudado, qualquer dúvida, deixe nos comentários.
Estou precisando de melhores respostas, pode avaliar a minha como a melhor resposta por favor?
