(*) Um saco de farinha de
é elevado verticalmente com uma velocidade constante de
até uma altura de 150 m .
(a) Qual o módulo da força necessária?
R:
(b) Qual o trabalho realizado por essa força sobre o saco? Em que se transforma esse trabalho?
R: 7350 J , esse trabalho se transforma em energia potencial.
(a) Qual o módulo da força necessária?
(b) Qual o trabalho realizado por essa força sobre o saco? Em que se transforma esse trabalho?
R: 7350 J , esse trabalho se transforma em energia potencial.
Passo 1
O enunciado diz que um saco de massa
é elevado verticalmente com velocidade constante de
até uma altura
. O tema é Mecânica (força, trabalho e energia potencial), e vamos precisar de:
- Equilíbrio de forças para achar a força aplicada
- Definição de trabalho de uma força e sua relação com energia potencial gravitacional
Passo 2
Como a velocidade é constante, a aceleração é nula e as forças se equilibram. Isso implica que a força de tração
que ergue o saco deve igualar o peso
. Logo,
Substituindo
e
,
Passo 3
O trabalho
realizado por uma força constante paralela ao deslocamento vertical é
Aqui
e
, então
Passo 4
Esse trabalho realizado contra a gravidade vai diretamente para a energia potencial gravitacional do saco. Portanto,
Resposta
(a)
(b) , que se transforma em energia potencial gravitacional.
(b)