Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso. Num dado instante passa a atuar sobre ele uma força
. Sabendo que ele gasta 5 s para percorrer 10 metros, calcule: a) o trabalho da força F ;
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que diz o enunciado e qual conteúdo vamos usar.
– Temos um corpo de massa .
– Em 5 s o corpo percorre 10 m.
O que a gente quer aqui (letra a) é o trabalho dessa força . O conteúdo envolve a definição de trabalho de uma força constante em Física, que usa o produto escalar entre força e deslocamento.
– Temos um corpo de massa .
– Em 5 s o corpo percorre 10 m.
O que a gente quer aqui (letra a) é o trabalho dessa força
Passo 2
Definição teórica de trabalho (teoria do que estamos aplicando):
Quando uma força constante age num corpo e ele se desloca de
, o trabalho
é dado por
Quando uma força constante
onde
é o ângulo entre o vetor força e o vetor deslocamento. Se a força e o deslocamento têm a mesma direção e sentido,
e
.
Passo 3
Identificando no problema:
– A força de 10 N está atuando ao longo do mesmo eixo do deslocamento de 10 m (mesma direção e sentido).
– Logo, o ângulo entre e
é
, então
.
– A força
– Logo, o ângulo entre
Passo 4
Agora, basta aplicar a fórmula:
Resposta
O trabalho realizado pela força
sobre o corpo é