Um pescador enrola uma bobina de
de linha enquanto puxa um peixe que exerce uma força de resistência de
. Se o peixe é puxado com velocidade constante, qual é o trabalho pela tensão na linha sobre o peixe? Use que o trabalho de uma força constante é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! Aqui, estamos lidando com trabalho (W) realizado por uma força constante. Precisamos usar a fórmula do trabalho:
Onde:
-
é a força aplicada, -
é a distância percorrida, -
é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os valores que a gente já tem no problema:
- A distância (
) que a linha foi enrolada é de 12,0 metros. - A força de resistência do peixe (
) é de 25,0 newtons.
Passo 3
Como o peixe está sendo puxado com velocidade constante, isso significa que não há aceleração. De acordo com a segunda lei de Newton, se a aceleração é zero, a força resultante também é zero. Portanto, a tensão na linha (
) é igual à força de resistência do peixe.
Passo 4
Agora, vamos ver o ângulo (
) entre a força e a direção do movimento. Como a linha está puxando o peixe na mesma direção em que ele se move, o ângulo é 0 graus. E sabemos que:
Passo 5
Com tudo isso, podemos substituir os valores na fórmula do trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pela tensão na linha sobre o peixe é de 300,0 joules.