- Um bloco pesando 800 N é arrastado por 6 m sobre um piso horizontal, à velocidade constante, por uma força que faz um ângulo de
abaixo da horizontal. O coeficiente de atrito entre o bloco e o piso é 0,25 . Quantos joules de trabalho são realizados (a) pela força? (b) Pelo atrito?
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem um bloco que pesa 800 N sendo puxado 6 m sobre um chão com atrito. A força de puxar faz 30° pra baixo da horizontal e o coeficiente de atrito vale 0,25. O conteúdo é Mecânica – trabalho de forças numa situação de equilíbrio dinâmico (velocidade constante). Vamos precisar:
- Equilíbrio de forças horizontal e vertical;
- Cálculo da força de atrito
; - Fórmula do trabalho
.
Passo 2
Primeiro, achamos a intensidade da força de tração
. Como a velocidade é constante, soma das forças em
é zero e em
também:
- Eixo
:
- Eixo
:
E a força de atrito vale
Substituindo em
:
Como
e
,
Passo 3
Agora o trabalho da força de tração
. A força faz 30° abaixo da horizontal, o deslocamento é horizontal, então o ângulo entre
e
é 30° mesmo.
Passo 4
Trabalho do atrito
. Primeiro a força de atrito vale
O atrito atua sempre contra o movimento, ou seja, ângulo de 180° com o
. Então
Resposta
(a) Trabalho da força de tração:
.
(b) Trabalho do atrito:
(b) Trabalho do atrito: