Um bloco é arrastado ao longo de um plano horizontal por uma força \vec{F} constante, de módulo F=20 \mathrm{~N}, exercida numa direção que forma 60^{\circ} com a horizontal. Sobre o bloco é exercida uma força de atrito, também constante, de módulo F_{a}=2,0 \mathrm{~N}. Se o deslocamento do bloco é d=5,0 \mathrm{~m}, determine:
a) o trabalho da força \vec{F};

Passo 1

O enunciado diz que um bloco é deslocado ao longo de um plano horizontal por uma força constante \vec F de módulo F=20\,\mathrm N aplicada numa direção que forma \theta=60^\circ com a horizontal, e sofre um deslocamento horizontal de d=5,0\,\mathrm m. Na parte (a) queremos o trabalho realizado por \vec F.

Passo 2

O trabalho de uma força constante ao longo de um deslocamento é dado pelo produto escalar entre o vetor força e o vetor deslocamento, isto é,
W_F = \vec F \cdot \vec d = F\,d\cos\theta.

Passo 3

Como \cos60^\circ = 0,5, substituímos:
W_F = 20 \times 5{,}0 \times 0,5 = 50\,\mathrm J.

Resposta

O trabalho da força \vec F é 50\,\mathrm J.

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