1. (IDECAN/IFPA, PROFESSOR DE FÍSICA, EDITAL 01/2025) Um caixote desliza para baixo por uma rampa sem atrito inclinada a 40^{\circ} \mathrm{com} 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 0,80 \mathrm{~m} e sua energia cinética aumenta 150 \mathrm{~J} . \mathrm{O} 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 .

Passo 1

O enunciado nos diz que um caixote desliza para baixo, sem atrito, por uma rampa de inclinação de 40^\circ. Um trabalhador puxa o caixote para cima ao longo da rampa com uma força de 60,N, fazendo-o percorrer 0,80,m e ganhando uma energia cinética de 150,J. Precisamos usar o Teorema do Trabalho e Energia, que diz que a variação da energia cinética \Delta K é igual à soma dos trabalhos das forças atuantes.

Passo 2

Identificamos as duas forças que realizam trabalho ao longo do movimento:
  1. O peso (componente ao longo da rampa): \displaystyle W_g = F_{g\parallel}\,d = (mg\sin40^\circ)\,d.
  2. A força do trabalhador, contrária ao deslocamento: \displaystyle W_{\rm tr} = -F\;d = -\bigl(60\,\text{N}\bigr)\,(0,80\,\text{m}) = -48\,\text{J}.

Passo 3

Pelo Teorema do Trabalho e Energia:
W_g + W_{\rm tr} \;=\;\Delta K_{\rm com\;força}ç
Substituindo \Delta K_{\rm com\;força}=150ç,J e W_{\rm tr}=-48,J, temos
W_g - 48 = 150 \quad\Longrightarrow\quad W_g = 150 + 48 = 198\,\text{J}.

Passo 4

Se o trabalhador não aplicasse a força de 60,N, o único trabalho seria o do peso, que agora coincide com a variação de energia cinética naquele trecho:
\Delta K_{\rm sem\;força} = W_g = 198\,\text{J}.ç
Mas o enunciado pergunta pelo acréscimo na energia cinética em relação ao caso com a força aplicada. Esse acréscimo é
\Delta K_{\rm sem\;força} - \Delta K_{\rm com\;força} = 198\,\text{J} - 150\,\text{J} = 48\,\text{J}.çç

Resposta

(c) 48 J.

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