Uma força
é aplicada sobre um bloco de
sobre uma superfície cujo coeficiente de atrito cinético vale 0,6. Ele se desloca por uma distância de 5 m .
Monte o diagrama de forças e calcule o trabalho realizado por todas as forças que agem sobre o bloco;
Monte o diagrama de forças e calcule o trabalho realizado por todas as forças que agem sobre o bloco;
Passo 1
Então, beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. A gente tem um bloco de massa
sobre uma superfície com coeficiente de atrito cinético
. Empurram o bloco com uma força horizontal de
e ele anda
.
Conteúdo: diagrama de forças (corpo livre) e trabalho de forças (definição ).
O que vai ser preciso:
Conteúdo: diagrama de forças (corpo livre) e trabalho de forças (definição
O que vai ser preciso:
- Desenhar o diagrama e identificar forças (peso, normal, atrito e força aplicada).
- Calcular a força de atrito cinético
. - Usar
pra cada força.
Passo 2
Primeiro, o diagrama de forças (plano horizontal):
• Peso pra baixo.
• Força normal pra cima, equilibrando o peso.
• Força aplicada horizontal pra frente.
• Força de atrito horizontal pra trás (contrária ao movimento).
• Peso
• Força normal
• Força aplicada
• Força de atrito
Esse diagrama é chamado de “diagrama de corpo livre” e serve pra identificar direções e sentidos das forças.
Passo 3
Calcular a força de atrito cinético.
- A normal vale
. Vamos usar :
- Aí a força de atrito é
Passo 4
Agora, o trabalho de cada força usando a fórmula
.
- Trabalho da força aplicada
: ela está colinear com o deslocamento ( ), então
- Trabalho da força de atrito
: ela faz ângulo com o deslocamento (sempre contrário), logo
- Trabalho do peso
: o peso é vertical, deslocamento é horizontal ( ), então
- Trabalho da normal
: mesma situação (vertical vs. horizontal),
Passo 5
Pronto! Calculamos tudo:
•
•
•
•
•
•
•
•
Resposta
Trabalho da força aplicada:
Trabalho da força de atrito:
Trabalho do peso:
Trabalho da normal:
Trabalho da força de atrito:
Trabalho do peso:
Trabalho da normal: