Um baú de 8,92 kg está em repouso sobre um piso horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o baú e o piso são 0,300 e 0,200, respectivamente. Uma força horizontal de módulo 20,0 N é aplicada ao baú.
(a) (1,5) Calcule o trabalho realizado por cada uma das forças que atuam no baú durante um deslocamento de 5,00 m.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o enunciado:
Um baú de massa está parado num piso horizontal. Temos coeficiente de atrito estático e cinético . Aplicam-se horizontalmente. Queremos o trabalho de cada força se o baú se deslocasse .
Conteúdo: trabalho de forças e atrito. Precisamos usar:
  1. Fórmula do atrito estático máximo
  2. Princípio: se a força aplicada é menor que , não há movimento (e, logo, deslocamento é zero).

Passo 2

Primeiro, calculamos a força de atrito estático máxima:
Normal N = 8,92 times 9,8 = 87,416:N , com fs,max = mus,N = 0,300 times 87,416 approx 26,2:N .

Passo 3

Comparamos a força aplicada com .
20 N < 26,2 N ⇒ a força não vence o atrito estático ⇒ o baú NÃO se mexe.

Passo 4

Se não há movimento, o deslocamento real é . Mesmo que o enunciado fale “durante 5,00 m”, isso seria hipotético — na prática não acontece deslocamento algum. E trabalho é força × deslocamento paralelo.
Logo, para cada força no baú:
  • Força aplicada .
  • Peso ⇒ atua vertical, mas sem deslocamento vertical ⇒ .
  • Normal ⇒ mesma ideia do peso ⇒ .
  • Atrito estático ⇒ sem deslizamento, sem deslocamento ⇒ .

Resposta

Trabalho de cada força = 0 J.

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