Um corpo de peso
é puxado sobre um plano horizontal por uma força
. A força de atrito é
e a reação do apoio é
. Num percurso de
, o trabalho:
a) resultante é nulo.
a) resultante é nulo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A gente tem um corpo com peso de 100 N sendo puxado por uma força de 80 N sobre um plano horizontal. Além disso, tem uma força de atrito de 60 N e a reação do apoio é igual ao peso, 100 N. A gente precisa calcular o trabalho resultante quando o corpo se move 2,0 metros e verificar se esse trabalho resultante é nulo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho na física. O trabalho (W) é uma medida de energia transferida quando uma força (F) age sobre um objeto e o desloca numa certa distância (d). A fórmula do trabalho é:
Onde:
- $ F $ é a força aplicada,
- $ d $ é a distância,
- $ \theta $ é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
Passo 3
No nosso caso, temos duas forças agindo na direção do movimento:
- A força de puxar $ F = 80 , N $.
- A força de atrito $ F_{atrito} = 60 , N $.
A reação do apoio e o peso não fazem trabalho porque a reação do apoio é perpendicular ao movimento, e o peso não tem componente na direção do movimento em um plano horizontal.
Passo 4
Vamos calcular o trabalho de cada força:
-
Trabalho da força de puxar:(Usamos $ \cos(0^\circ) = 1 $ porque a força está na mesma direção do movimento.)
-
Trabalho da força de atrito:(Aqui, $ \cos(180^\circ) = -1 $ porque a força de atrito age na direção oposta ao movimento.)
Passo 5
Agora, vamos somar os trabalhos das forças para encontrar o trabalho resultante:
Resposta
O trabalho resultante não é nulo; ele é igual a 40 J.