Um bloco de 100 kg é puxado com velocidade constante de módulo
, 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?
(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
.
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
Passo 2
Teoria: potência (ou taxa de trabalho) de uma força é dada pelo produto escalar entre a força e a velocidade:
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:
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
.