Um bloco de massa 5 kg que se move sobre uma superfície horizontal com velocidade de 4 m / s quando fica sob a ação de uma força de atrito até parar completamente. a) Calcule o trabalho realizado pela força de atrito.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão que envolve cinemática e trabalho de forças, especificamente o trabalho realizado pela força de atrito. A gente vai precisar usar conceitos de Movimento Uniformemente Variado (quando há aceleração ou desaceleração) e a fórmula do trabalho.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
  • Massa do bloco, $ m = 5 , kg $
  • Velocidade inicial, $ v_i = 4 , m/s $
  • Velocidade final, $ v_f = 0 , m/s $ (porque o bloco para)
  • Queremos encontrar o trabalho realizado pela força de atrito, $ W_{atrito} $

Passo 3

Sabemos que o trabalho realizado por uma força é dado pela mudança na energia cinética do objeto. Essa é a Teoria do Trabalho-Energia. A fórmula é:
W = De
Onde $ KE $ é a energia cinética.

Passo 4

Vamos calcular a energia cinética inicial e final.
Energia cinética inicial:
KEi = 12 m vi^2 = 12 times 5 , kg times (4 , m/s)^2 = 12 times 5 times 16 = 40 , J
Energia cinética final:
KEf = 12 m vf^2 = 12 times 5 , kg times (0 , m/s)^2 = 0 , J

Passo 5

Agora, aplicamos a fórmula do trabalho:
Watrito = KEf - KEi = 0 , J - 40 , J = -40 , J
O sinal negativo indica que o trabalho foi realizado contra o movimento do bloco.

Resposta

O trabalho realizado pela força de atrito é de -40 J.

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