Question

Um trabalhador de uma fábrica
exerce uma força horizontal para empurrar, com velocidade constante e por uma
distância de 4,5 m,
um engradado de 30,0 kg
ao longo de um piso plano. O coeficiente de atrito cinético entre o engradado e
o piso é igual a 0,25.

(a) Qual o módulo da força
aplicada pelo trabalhador?

(b) Qual o trabalho realizado por
essa força sobre o engradado?

(c) Qual o trabalho realizado
pelo atrito sobre o engradado?

(d) Qual o trabalho realizado
sobre o engradado pela força normal? E pela força da gravidade?

(e) Qual o trabalho total
realizado sobre o engradado?

Answer 1

Oi!

Para responder essa questão, precisaremos estar a par dos princípios básicos que norteiam este ramo da física. Diante disso, acompanhe a seguinte linha de raciocínio descrita abaixo:

a)  Qual o módulo da força  aplicada pelo trabalhador?

--> como sabemos, a força de atrito a ser vencida equivale a força de atrito cinético  então,

fk = μkN

fk= μ mg

fk= (0.25)(30.0 kg)(9.80 m/s2 k )

fk= 73.5 N, ou ≈ 74 N

b)  Qual o trabalho realizado  pelo atrito sobre o engradado?

--> como  

FΔx = (73.5 N)(4.5 m)

FΔx= 331 J.

Com isso, podemos afirmar que o trabalho é positivo, se o trabalhador está empurrando na mesma  direção de movimento da caixa.  

c) Qual o trabalho realizado  pelo atrito sobre o engradado?

Se  f e Δx estão em sentidos opostos,

W = -fΔx = -(73.5 N)(4.5 m)

W= -331 J. (cosθ 180 = -1) k  

d) Qual o trabalho realizado  sobre o engradado pela força normal? E pela força da gravidade?

--> Nos dois casos,  forças normal e da gravidade (peso) atuam na direção perpendicular ao movimento, com isso, nenhuma das  forças realizam trabalho.  

e) Qual o trabalho total  realizado sobre o engradado?

O trabalho resultante realizado será nulo.