Um bloco de massa igual a 4.0 kg é puxado com velocidade constante, por uma distância de
, ao longo de um assoalho por uma corda que exerce uma força constante de módulo
formando um ângulo de
com a horizontal. Calcule: a)
o trabalho realizado pela corda sobre o bloco, b)
o trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco e c)
o trabalho total realizado sobre o bloco.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
puxado com velocidade constante ao longo de
por uma corda que exerce força constante de módulo
fazendo ângulo
com a horizontal. Como a velocidade é constante, a aceleração é nula e o trabalho total sobre o bloco será zero. Vamos calcular:
- (a) o trabalho da corda,
- (b) o trabalho da força de atrito,
- (c) o trabalho resultante total.
Passo 2
O trabalho realizado pela corda é o produto escalar entre
e o deslocamento
. Como
é horizontal,
Passo 3
Para velocidade constante, a força de atrito
se equilibra com a componente horizontal da corda:
O trabalho da força de atrito é
Passo 4
O trabalho total é a soma dos trabalhos de todas as forças. As únicas forças que fazem trabalho são a corda e o atrito (peso e normal não fazem, pois o deslocamento é horizontal), logo
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)