Question

uma criança desce um tobogã por uma extensão de 3 m. Suponha que a força de atrito entre a criança e o tobogã seja 0,1 N e que o ângulo de inclinação da superfície seja de 30º em relaçao a horizontal. o trabalho realizado pela força de atrito é de, em joules?

Answer 1

O trabalho de uma força é a energia transferida para outro tipo de energia devido à uma força ao longo de uma distância. Se o vetor da força for paralelo ao vetor que descreve o deslocamento do corpo, então o trabalho, cujo representação se dá pela letra grega τ será:

$\tau = F*S$

Onde F é a força que realiza trabalho e S, a distância percorrida pelo corpo.

Caso o vetor de força mantenha um ângulo θ com o vetor de deslocamento, o trabalho é dado por

$\tau = \vec{F}\cdot \vec{S} = F*S*\cos(\theta)$

E caso o vetor F varie conforme o movimento, o trabalho se dará pela área abaixo da função F(S), caso θ não mude. Caso θ mude então o trabalho será

$\displaystyle\int_C \, \vec{F}\:d\vec{S}$

Que não nos interessa neste momento.

Temos no exercício o caso mais simples de trabalho. A força que realiza trabalho é a força de atrito, portanto, sempre aponta em sentido oposto ao deslizamento e sempre tangente à trajetória. Como o corpo se move através de um plano, não haverá mudança no ângulo e mais que isso, o ângulo será de 180°.

Assim, teremos que nosso trabalho será

$\tau = F*S*\cos(180\°) = -F*S$

Como F = 0.1 N e a distância que a criança percorre é igual a do tobogã, portanto, S = 3 m, obteremos

$\tau =-0.1*3 = -0.3\: J$

O trabalho que a força de atrito realiza é igual a -0.3 J

Isso quer dizer que, fisicamente, 0.3 J de energia foram transformadas por conta do atrito.

Answer 2

Resposta:

0,3 J

Pois :

Trabalho(t) = Força(F) × Distância(d)

Trabalho(t) = 0,1 × 3

Trabalho(t) = 0,3 J

{0,1 é a Força de atrito que está no enunciado}

{3 é o tamanho do tobogã}