Question

Um tambor de massa 50 kg está cheio com 200L de água. O tambor é içado por uma força a 20 m de altura.A água escoa uniformemente através de um orifício, de modo que o tambor chega à parte superior completamente vazio. Sabendo-se que a velocidade de subida é constante, determinar o trabalho da força do solo até a altura de 20 m.a) = 10.000 Jb) = 15.000 Jc) = 20.000 Jd) = 25.000 Je) = 30.000 J

Answer 1

Vamos descobrir o trabalho realizado para elevar o tambor.

O exercício informa que o tambor tem massa 50 Kg, 200 L de água possui 200 Kg de massa, portanto a massa do sistema é 250 Kg. Portanto ao fim do percurso sua massa é 50 Kg, temos uma variação constante na massa que vai de 250 a 50 kg. Como a variação é uniforme, vamos tirar a média das duas massas para poder calcular o trabalho total:
m = (250+50)/2
m = 150 kg

Para calcular o trabalho precisamos da força, portanto vamos multiplicar a massa pela gravidade:
F = m*a
F = 150*10
F = 1500 N

Agora para descobrir o trabalho basta multiplicar a força pela distância:
W = F*d
W = 1500*20
W = 30000 J

Opção E.