Um bloco de 100 kg é puxado com velocidade constante de módulo 5 m / s, sobre uma superfície com atrito, que gera uma força de módulo 122 N . Determine:
(b) Qual é a taxa de realização de trabalho da força de atrito?

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede:
Temos um bloco de 100 kg sendo puxado sobre uma superfície com atrito. A força de atrito tem módulo 122 N e o bloco se move com velocidade constante de 5 m/s. Na parte (b) a gente quer saber a “taxa de realização de trabalho” da força de atrito.
Conteúdo: física básica de trabalho e potência (ou taxa de trabalho).
O que vamos precisar: a definição de potência de uma força, que é .

Passo 2

Teoria: potência (ou taxa de trabalho) de uma força é dada pelo produto escalar entre a força e a velocidade:
P = vec F cdot vec v = F,v,costheta
onde é o ângulo entre e . No caso da força de atrito, ela aponta sempre no sentido oposto ao movimento, logo e .

Passo 3

Agora é só meter os valores na fórmula:
Patrito = Fatrito;v;cos 180^circ = 122,N times 5,m/s times (-1) = -610;W
O sinal negativo indica que a força de atrito está retirando energia do bloco, ou seja, “faz trabalho negativo”.

Resposta

A taxa de realização de trabalho da força de atrito é .

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