Um homem com 70 kg está sobre um trenó de 30 kg . O trenó é puxado por um cavalo sobre uma superfície sem atrito até uma distância de 15 metros, com uma força
, inclinada
em relação à horizontal. Determine o trabalho realizado por esta força. Qual o trabalho realizado pelo peso do conjunto homem + trenó? Qual seria o trabalho total realizado? ( 2598 J )
Passo 1
O enunciado descreve um homem de
,kg sobre um trenó de
,kg, puxados sem atrito ao longo de
,m por uma força de
,N inclinada de
em relação à horizontal. O conteúdo é trabalho de uma força constante e trabalho do peso em deslocamento horizontal. Vamos usar a definição
e observar que o peso atua verticalmente enquanto o deslocamento é horizontal.
Passo 2
Para o trabalho da força aplicada
:
Substituindo
,N,
,m e
:
Passo 3
O peso do conjunto
,N atua verticalmente, mas o deslocamento é horizontal. Logo o ângulo entre peso e deslocamento é
e
Passo 4
O trabalho total é a soma dos trabalhos de todas as forças atuantes (aqui só consideramos a força de tração e o peso, e o normal também não realiza trabalho):
Resposta
O trabalho realizado pela força de
,N é aproximadamente
,J.
O trabalho realizado pelo peso do conjunto é ,J.
O trabalho total realizado é ,J.
O trabalho realizado pelo peso do conjunto é
O trabalho total realizado é