Question

Um garoto puxa um trenó de 40 N por 25 m ao longo de uma seperfície horizontal, com velocidade constante. Calcule o trabalho que ele realiza sobre o trenó sabendo que a força aplicada forma com a horizontal um ângulo de 30º. Dados cós 30º= 0,8

Answer 1

Resposta:

sendo (F) a tração na corda...

a força sobre o gelo do trenó (P)

P = 40 - F.cos60 = 40 - 0,5 F

Fa = (40 - 0,5F) x 0,1 = 4 - 0,05F = F.cos30 = 0,8F

portanto..... 0,8F = 4 - 0,05F  

F = 4/0,85 = 4,7N

o trabalho

T = (F.cos30)x25 = 4,7x 0,8 x 25 =  94,11 J

T = 94,11 J

Explicação:

Answer 2

O trabalho que ele realiza sobre o trenó é de 94,56 Joules.

Equilíbrio Dinâmico

Conforme o estabelecido pela Primeira Lei de Newton, o trenó está em equilíbrio dinâmico, já que a sua velocidade é constante

• Aceleração = 0
• Força resultante = 0

Estabelecendo as forças que atuam no trenó, decompondo a força aplicada pelo garoto em dois eixos e estabelecendo as condições de equilíbrio, teremos-

• Fx = FCos30°
• Fy = FSen30°

Equilíbrio na horizontal ⇒  Fat = FCos30°

Equilíbrio na vertical ⇒ P - F.Sen30° = N

Assim,

Fat = FCos30°

μ. N = FCos30°

μ. (P - F.Sen30°) = F.Cos30°

μ. (mg - F.Sen30°) = F.Cos30°

F = μmg/(Cos30° + μSen30°)

F = 0,1. 40/0,87 + 0,1. 0,5

F = 4,35N

Para calcular o trabalho multiplicamos a força pelo deslocamento e pelo cosseno do ângulo.

T = F. ΔS. Cosα

T = 4,35. 25. 0,87

T = 94,56 Joules

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