Um objeto de massa m=2 kg é submetido a três forças F1=40 N, F2=30 N e F3=70 N. A primeira força puxa o objeto para a direita, a segunda força puxa o objeto para a esquerda e, por último, a terceira força puxa para cima. Supondo que o objeto foi deslocado apenas para a direita por 5 m , encontre o trabalho realizado por cada força e a energia cinética.

Passo 1

O enunciado dá um objeto de massa m=2,kg submetido a três forças: F1=40,N à direita, F2=30,N à esquerda e F3=70,N para cima. O deslocamento é de d=5,m para a direita. Vamos usar o conceito de trabalho de uma força e o Teorema Trabalho-Energia para achar o trabalho de cada força e a energia cinética adquirida.

Passo 2

O trabalho da força F1 (paralela ao deslocamento e mesmo sentido) é
W1 = F1,d ,cos 0^circ = 40 times 5 times 1 = 200 J

Passo 3

O trabalho da força F2 (paralela ao deslocamento, mas em sentido oposto) é
W2 = F2,d ,cos 180^circ = 30 times 5 times (-1) = -150 J

Passo 4

A força F3 é perpendicular ao deslocamento (vertical vs.\ horizontal), portanto
W3 = F3,d ,cos 90^circ = 70 times 5 times 0 = 0 J

Passo 5

O trabalho total é
Wtot = W1 + W2 + W3 = 200 - 150 + 0 = 50 J
Pelo Teorema Trabalho-Energia, De<a K = Wtot. Se assumirmos que o objeto parte do repouso ( Ki=0), então a energia cinética final é
Kf = 50 J

Resposta

W1 = 200 J
W2 = -150 J
W3 = 0 J
K = 50 J

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