Uma força horizontal de 8 N é aplicada a um bloco de 4 kg sobre uma superfície lisa ao longo de 2 m .
- Calcule a aceleração do bloco e o trabalho realizado pela força.
Passo 1
Ok, então temos um bloco de 4 kg sendo puxado por uma força horizontal de 8 N ao longo de uma superfície lisa por 2 metros. Vamos usar os conceitos de Leis de Newton para calcular a aceleração e a fórmula do trabalho para descobrir o trabalho realizado pela força.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a aceleração do bloco. Para isso, usamos a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante aplicada a um objeto é igual à massa dele multiplicada pela aceleração que ele sofre. A fórmula é:
Onde:
-
é a força aplicada, -
é a massa do objeto, -
é a aceleração.
Passo 3
Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a aceleração:
Substituindo os valores que temos:
Passo 4
Calculando a aceleração:
Então, a aceleração do bloco é de 2 metros por segundo ao quadrado.
Passo 5
Agora, vamos calcular o trabalho realizado pela força. O trabalho é uma medida de energia transferida e é calculado pela fórmula:
Onde:
-
é o trabalho, -
é a força aplicada, -
é a distância percorrida, -
é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
Como a força é aplicada na mesma direção do movimento,
e
.
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula do trabalho:
Passo 7
Calculando o trabalho realizado:
Então, o trabalho realizado pela força é de 16 Joules.
Resposta
A aceleração do bloco é de 2 m/s² e o trabalho realizado pela força é de 16 J.