Um pescador enrola uma bobina de 12,0 m de linha enquanto puxa um peixe que exerce uma força de resistência de 25,0 N. 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 W=F d cos phi.

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:
W = F times d times cos(phi)
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 ( T = F = 25,0 , N ) é igual à força de resistência do peixe.

Passo 4

Agora, vamos ver o ângulo ( cos(0^circ) = 1 ) 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:
W = F times d times cos(phi)
W = 25,0 , N times 12,0 , m times 1
W = 300,0 , J

Resposta

O trabalho realizado pela tensão na linha sobre o peixe é de 300,0 joules.

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