(2pts) Um trabalhador de uma fábrica exerce uma força horizontal para empurrar um engradado de
ao longo de um piso plano por uma distância de
, com velocidade constante. O coeficiente de atrito cinético entre o engradado e o piso é igual a 0,355 .
a) Qual o módulo da força aplicada pelo trabalhador?
b) Qual o trabalho total realizado sobre o engradado?
a) Qual o módulo da força aplicada pelo trabalhador?
b) Qual o trabalho total realizado sobre o engradado?
Passo 1
O enunciado trata de um trabalhador que empurra horizontalmente um engradado de massa
sobre um piso plano, com velocidade constante ao longo de
. O coeficiente de atrito cinético é
.
Conteúdo: forças de atrito, força normal e trabalho de forças.
Precisamos de:
– A força de atrito cinético, dada por
Conteúdo: forças de atrito, força normal e trabalho de forças.
Precisamos de:
– A força de atrito cinético, dada por
com
.
– A relação entre força aplicada e atrito em velocidade constante .
– O trabalho total, via teorema trabalho–energia e a expressão de trabalho de força constante,
– A relação entre força aplicada e atrito em velocidade constante
– O trabalho total, via teorema trabalho–energia
Passo 2
Como o empurrão é horizontal, a força normal equilibra o peso:
Logo, o módulo da força de atrito cinético é
Passo 3
Substituindo os valores
,
e
:
Em regime de velocidade constante, a força aplicada tem o mesmo módulo:
Passo 4
Pelo teorema trabalho–energia, o trabalho total sobre o engradado é
Como a velocidade é constante,
. Portanto,
Resposta
(a)
(b)
(b)