Um coala de 15 Kg desliza, a partir do repouso, 10 m para baixo ao longo de um coqueiro, movendo-se com velocidade de
imediatamente antes de atingir o solo. Qual o trabalho realizado pela força de atrito sobre o coala?
Passo 1
Beleza, mano? Vamos recapitular rapidinho o que o enunciado pede e o que precisamos.
Enunciado: “Um coala de 15 kg desliza, a partir do repouso, 10 m para baixo ao longo de um coqueiro, e atinge o solo com velocidade de 5,0 m/s. Qual o trabalho da força de atrito sobre o coala?”
Conteúdo: energia mecânica (cinética e potencial), trabalho de forças não-conservativas (atrito) e teorema trabalho-energia.
O que vamos usar:
Enunciado: “Um coala de 15 kg desliza, a partir do repouso, 10 m para baixo ao longo de um coqueiro, e atinge o solo com velocidade de 5,0 m/s. Qual o trabalho da força de atrito sobre o coala?”
Conteúdo: energia mecânica (cinética e potencial), trabalho de forças não-conservativas (atrito) e teorema trabalho-energia.
O que vamos usar:
- Energia potencial gravitacional
. - Energia cinética
. - Teorema do trabalho e energia: trabalho das forças não-conservativas
.
Passo 2
Calcular as energias inicial e final:
- Energia cinética inicial
, como saiu do repouso :
2) Energia potencial inicial
- Energia cinética final
com m/s:
4) Energia potencial final
Passo 3
Agora o teorema trabalho-energia para forças não-conservativas (aqui, só o atrito faz trabalho não conservativo):
Isso diz que o trabalho do atrito é a variação da energia mecânica total do coala.
Passo 4
Substituindo os valores:
Isso significa que o atrito “tirou” cerca de 1282,5 J da energia do coala.
Resposta
O trabalho realizado pela força de atrito sobre o coala é