Um corpo de massa 10 kg é lançado com velocidade inicial
, e move-se ao longo de uma superfície áspera até se imobilizar totalmente. Qual é o trabalho realizado pela força de atrito para imobilizar esse corpo?
A. 100 J
B. -100 J
C. 500 J
D. -500 J
A. 100 J
B. -100 J
C. 500 J
D. -500 J
Passo 1
Vamos lá! A gente tem um corpo com massa de 10 kg que é lançado com uma velocidade inicial de 10 m/s. Esse corpo se move sobre uma superfície áspera até parar completamente. Nosso objetivo é descobrir qual é o trabalho realizado pela força de atrito para imobilizar esse corpo. Para resolver isso, vamos usar o Princípio do Trabalho e Energia, que relaciona o trabalho realizado com a mudança na energia cinética do corpo.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia cinética inicial do corpo. A energia cinética (EC) é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento e é calculada pela fórmula:
Onde:
- $ m $ é a massa do corpo (10 kg)
- $ v $ é a velocidade inicial (10 m/s)
Substituindo os valores:
Então, a energia cinética inicial é de 500 J.
Passo 3
Quando o corpo para, sua velocidade final é 0 m/s, o que significa que sua energia cinética final é 0 J. A mudança na energia cinética (
) é então:
De acordo com o Princípio do Trabalho e Energia, o trabalho realizado pela força de atrito é igual a essa mudança na energia cinética. Portanto:
Resposta
A resposta correta é D. -500 J.