Question

Um trenó à vela está em repouso sobre a superfície de um lago congelado, quando um vento repentino exerce sobre ele uma força constante de 200 N, na direção leste. Devido ao ângulo da vela, o vento faz com que o trenó se desloque em linha reta por uma distância de 8,0 m em uma direção 20° ao norte do leste. Qual é a energia cinética do trenó ao final desses 8,0 m?

Answer 1

Primeiro, temos que achar a força para o real deslocamento. Pelas relações trigonométricas, o deslocamento em leste vai ser o cateto adjacente e a direção resultando vai ser a hipotenusa, então:

$cos \alpha = \frac{F_{l}}{F_{nl}} \\ F_{nl}= \frac{F_{l}}{cos \alpha }= \frac{200}{cos 20 }=212,84N$

Nesse caso, todo o trabalho realizado vai ser transformado em energia cinética, assim:

$\left \{ {{W=F_{nl}*d} \atop {K=W}} \right.\\ \\ K=F_{nl}*d=212,84*8=1702,72J$

Obs: Como está no gelo, consideramos um movimento sem atrito.

Answer 2

Resposta:

1.503,50J

Explicação:

Ec = Wt (trabalho total) -> como a força é constante, usa-se W = F*d*cos

Ec = Wt = F*d*cos20° = 200*8*0.9396 = 1,5*10³J.

Se fosse o caso de uma rampa e ele ter um dado ângulo e subir paralelamente a rampa o cos é 0.