Question

uma gota de chuva de massa 3,35x10 (elevado a -5) kg cai verticalmente com velocidade escalar constante sob a influência da gravidade e da resistência do ar. Qual é o trabalho feito sobre a gota (a) pela gravidade (b) pela resistência do ar após a gota ter caído 100m?

Answer 1

Olá Gabrielaiasse.

A força é expressa pela fórmula:

τ = F.D.cosθ 

F-> Força aplicada.
D->Deslocamento.
cosθ -> Ângulo entre F e D .

Se os vetores "F" e "D" apontarem para o mesmo sentido, então θ = 0º.

Se "F" e "D" apontarem para sentidos contrários, então θ = 180º.

a) Observe que o vetor que representa a gravidade é a força PESO que aponta para BAIXO e o vetor deslocamento, também aponta para BAIXO.

Logo, θ = 0º , portanto:

τ = F.D.cosθ 
τ = P.D.cos0º 
τ = (mg).D.cos0º
τ = (3,35x10⁻⁵kg x 9,8 m/s² ).(100m).(1)

$\boxed{\tau = 32,83. 10^{-3}J }$

b) Nesse caso, note que a força da resistência do ar "Fa" aponta para CIMA e a força deslocamento "D" aponta para BAIXO, logo:θ = 180º,então:


τ = F.D.cosθ 
τ = Fa.D.cos180º 
τ = (Fa).100.(-1)

$\boxed{\tau = -100Fa J}$

Obs: Faltou informações a serem dadas para se calcular a Força de arrasto em que essa gota de água estava sendo submetida, por isso a minha resposta está em função dessa força de arrasto "Fa" a ser calculada.

É isso, tenha uma boa tarde e bons estudos :)