Um navio cargueiro de 73m de altura está atracado no porto de Santos para carregar um container e então seguir viagem para a Argentina. Para subir o container até o navio, foi utilizado um guindaste. O container tinha 2600Kg e esse guindaste exerceu uma força de 150kN sobre o container em questão. Esta força foi aplicada ao longo dos 73 m de altura do navio, lembrando que essa força de 150kN suporta a força gravitacional para manter o container em movimento ascendente. Vamos determinar: I) O Trabalho , em kJ, realizado sobre o container pelo guindaste; II) O Trabalho , em kJ, exercido sobre o container pela força gravitacional; III) O Trabalho resultante, em kJ. Resolvendo as questões acima, assinale a alternativa que mostra o valor solicitado em cada item, respectivamente:
a. 10950J, 9086kJ, -1864kJ
b. 10950kJ, 18642kJ, 9086kJ
c. -1864 kJ, 10950J, 9086kJ
d. 10950kJ, -1864kJ, 9086kJ
e. 9086kJ, -1864kJ, 10950kJ
Soluções para a tarefa
Resposta:
"D"
Explicação:
Pelo que percebo, quem elaborou a questão quer que desconsidere as forças dissipativas, pois não encontro solução com apenas esses dados, caso elas existissem. Acerca disso temos:
m = 2,6 . 10³ kg
Fguindaste = 150 . 10³ N
h = 73 m
P = m.g ⇒ P = 2,6 . 10³ . 10 ⇒ P = 26 . 10³ N
I) Ele pede o trabalho da força do guindaste:
ζ = F . d . cosθ
ζ = 150 . 73 . 10³ ⇒ ζ = 10950 kJ
II) Ele pede agora o trabalho realizado pela força peso (conservativa):
ζ = mgh
ζ = |2,6 . 10³ . 10 . 73| ⇒ ζ = | 1898 | kJ ⇒ Como a força está contrária a trajetória, ela é resistiva, portanto:
ζ = -1898 kJ ⇒ Desse ponto ficava claro a letra "D", mas vamos continuar.
III) Ele quer então o trabalho da força resultante:
F - P = R ⇒ 150 . 10³ - 26 . 10³ = R ⇒ R = 124 . 10³ N
ζ = Fr . d . cosθ
ζ = 124 . 10³ . 73 ⇒ ζ = 9052 kJ
Houve algum erro de digitação na questão e alguns valores estão um pouquinho alterados, mas as respostas acima estão corretas e provadas a partir dos cálculos. Se existisse no meio a força de resistência do ar, o item II deveria exceder -1898 kJ e não aumentar como é o caso. E no item III, seguindo a lógica anterior, deveria diminuir ao invés de aumentar, pois ela "atrapalharia" o movimento.
O anexo é para melhor entendimento.
Qualquer duvida só comentar !
Resposta:
D) 10950KJ, -1864KJ, 9086KJ
Explicação: