- (IDECAN/IFPA, PROFESSOR DE FÍSICA, EDITAL 01/2025) Um caixote desliza para baixo por uma rampa sem atrito inclinada a
a horizontal. Um trabalhador aplica uma força de 60 N , ao longo da rampa, puxando o caixote para cima. O caixote percorre uma distância de
e sua energia cinética aumenta
acréscimo na energia cinética caso a força do trabalhador não fosse aplicada seria de:
(a) 25 J .
(b) 35 J .
(c) 48 J .
(d) 60 J .
(e) 75 J .
(a) 25 J .
(b) 35 J .
(c) 48 J .
(d) 60 J .
(e) 75 J .
Passo 1
O enunciado nos diz que um caixote desliza para baixo, sem atrito, por uma rampa de inclinação de
. Um trabalhador puxa o caixote para cima ao longo da rampa com uma força de
,N, fazendo-o percorrer
,m e ganhando uma energia cinética de
,J. Precisamos usar o Teorema do Trabalho e Energia, que diz que a variação da energia cinética
é igual à soma dos trabalhos das forças atuantes.
Passo 2
Identificamos as duas forças que realizam trabalho ao longo do movimento:
- O peso (componente ao longo da rampa):
. - A força do trabalhador, contrária ao deslocamento:
Passo 3
Pelo Teorema do Trabalho e Energia:
Substituindo
,J e
,J, temos
Passo 4
Se o trabalhador não aplicasse a força de
,N, o único trabalho seria o do peso, que agora coincide com a variação de energia cinética naquele trecho:
Mas o enunciado pergunta pelo acréscimo na energia cinética em relação ao caso com a força aplicada. Esse acréscimo é
Resposta
(c) 48 J.